Cet organe ridé et mystérieux que nous portons dans nos crânes a une capacité presque magique de changer et de s'adapter, une caractéristique qui est particulièrement apparente dans une nouvelle étude sur des personnes dont la moitié du cerveau avait été enlevée.
L'étude, publiée le 19 novembre dans la revue Cell Reports, s'est concentrée sur un petit groupe de personnes ayant subi une hémisphérectomie, une intervention chirurgicale dans laquelle la moitié du cerveau est enlevée, pendant l'enfance. Les résultats ont montré que, même s'il manquait une moitié entière de cet organe critique, les participants pouvaient très bien fonctionner car la moitié restante de leur cerveau s'était renforcée, ont déclaré les auteurs.
On sait que le cerveau est très «plastique», ce qui signifie qu'il peut constamment former de nouveaux réseaux ou connexions entre les cellules du cerveau. En fait, c'est ainsi que nous apprenons de nouvelles compétences: plus nous pratiquons de plus en plus la guitare, par exemple, plus les réseaux cérébraux responsables des prouesses musicales se renforcent.
L'une des meilleures façons de comprendre cette plasticité est d'étudier des patients dont une partie du cerveau a été retirée. Pour la nouvelle étude, un groupe de chercheurs du California Institute of Technology a analysé le cerveau de six adultes dans la vingtaine et la trentaine qui avaient une hémisphérectomie lorsqu'ils avaient entre 3 mois et 11 ans pour réduire les crises d'épilepsie.
Les auteurs ont également analysé le cerveau de six témoins, ou des personnes qui avaient leurs deux hémisphères en contact. Tous les participants ont subi une imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), une technique qui mesure l'activité cérébrale en suivant le flux sanguin. Les chercheurs ont spécifiquement étudié les réseaux cérébraux impliqués dans des fonctions quotidiennes telles que la vision, le mouvement, l'émotion et la cognition. Ils ont ensuite comparé les scans du cerveau à 1 500 images du cerveau publiées dans une base de données appelée Brain Genomics Superstruct Project.
L'équipe a constaté que, parmi les patients ayant un seul hémisphère cérébral, les régions cérébrales impliquées dans le même réseau (comme la vision) fonctionnaient ensemble aussi bien que celles des patients en bonne santé qui avaient l'intégralité de leur cerveau intact.
De plus, les auteurs ont constaté que la connectivité - et donc la communication - entre les parties de différents réseaux est en fait plus forte chez les patients qui ont eu un hémisphère enlevé. De cette façon, il semble que le cerveau soit capable de compenser la perte de la structure cérébrale, ont déclaré les auteurs. Beaucoup de ces patients étaient de haut niveau, avec des compétences linguistiques intactes. "Quand je les ai mis dans le scanner, nous avons fait de petites discussions, tout comme les centaines d'autres personnes que j'ai scannées", a déclaré l'auteur principal Dorit Kliemann, postdoctorante au California Institute of Technology, dans un communiqué. "Vous pouvez presque oublier leur état lorsque vous les rencontrez pour la première fois."
"Quand je suis assis devant l'ordinateur et que je vois ces images IRM montrant seulement la moitié d'un cerveau, je m'émerveille toujours que les images proviennent du même être humain que je viens de voir parler et marcher et qui a choisi de consacrer son temps à la recherche ", a-t-elle ajouté.
Il existe de nombreux autres cas dans la littérature qui documentent l'incroyable capacité du cerveau à s'adapter à une situation inattendue. Par exemple, un jeune garçon s'est fait retirer un tiers de son hémisphère droit, qui comprenait la partie du cerveau responsable de la vue. Mais quelques années après sa chirurgie, les neuroscientifiques ont découvert que le côté gauche de son cerveau commençait à assumer les tâches visuelles du côté gauche manquant, et il pouvait toujours voir très bien, selon un précédent rapport de Live Science.
Une autre étude récente a trouvé un petit groupe de femmes qui pouvaient sentir malgré l'absence de leurs bulbes olfactifs, la région à l'avant du cerveau qui traite les informations sur les odeurs. Bien qu'il ne soit pas clair comment cela se produit, les chercheurs pensent qu'il est possible qu'une autre partie de leur cerveau se charge de traiter les odeurs, selon un autre rapport de Live Science.
Maintenant, les auteurs de la nouvelle étude espèrent mieux comprendre comment le cerveau se réorganise après une blessure ou un accident vasculaire cérébral, et comment certaines régions peuvent compenser celles qui sont endommagées ou perdues. "Peut-être qu'en fin de compte, ce travail peut éclairer des stratégies d'intervention ciblées ... pour aider plus de personnes atteintes de lésions cérébrales", a déclaré Kliemann.
