Mise à jour de l’“homonculus moteur”

En ce début d’année, je vous propose de découvrir un article paru dans Nature en 2023. Des chercheurs ont découvert que le cortex moteur primaire joue un rôle plus important que celui qui lui était assigné jusque-là. En effet, cette étude propose d’ajouter à cette “carte corticale”, qui représente la manière dont le cerveau contrôle les différentes parties du corps, les mouvements complexes dont nous sommes tous capables.

Le cortex moteur, c’est la bande de cerveau que nous avons entre les oreilles — tel un serre-tête — d’où partent les commandes motrices qui ordonnent à nos muscles de bouger. Depuis la moitié du siècle dernier, les neurobiologistes ont mis au point une représentation schématique de cette zone appelée l’homonculus. Cet homonculus est une sorte de petit bonhomme au corps disproportionné, la taille de chacune des parties de son corps correspondant à l’espace qui lui est consacré sur cette partie du cerveau : les parties du corps qui ont des exigences de mouvements plus importantes ayant les surfaces corticales les plus grandes.

Image issue du site « Le cerveau à tous les niveaux » :

Une étude publiée en 2023 dans la revue Nature vient bousculer cette représentation “en suggérant que le cortex moteur primaire pourrait en fait être impliqué dans la coordination de mouvements complexes mobilisant plusieurs muscles, la physiologie de notre corps, la planification d’actions du corps entier ou encore l’esprit critique” Pour le neurologue Michael Graziano “Cette étude est très intéressante et très importante, car il devient évident que le cortex moteur primaire n’est pas qu’“une simple liste de muscles qui descendent du cerveau et contrôlent les orteils jusqu’à la langue”.

Grâce à l’imagerie à résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), les chercheurs ont découvert qu’au lieu d’une représentation continue des mouvements du corps de la tête aux pieds, la représentation neuronale du corps est découpée en trois sections, une pour les pieds, une autre pour les mains et une troisième pour la bouche. Séparant ou adjacentes à ces zones se trouvent trois zones « vides » interconnectées (et plus largement connectées à un réseau dit «cingulo-operculaire») qui sont responsables d’une série de tâches, notamment la planification, la régulation des organes internes et même l’activation lorsque quelqu’un pense simplement à faire un mouvement – en substance, la formation d’un lien entre l’esprit et le corps. Pour les auteurs de l’étude, ce réseau qu’ils ont appelé le réseau d’action somato-cognitif (SCAN), exécute un plan pour faire bouger tout le corps. Il intègre l’esprit et le corps en se connectant à d’autres régions du cerveau qui contrôlent la respiration, le rythme cardiaque, la tension musculaire, etc., qui fournissent tous des informations pour planifier les actions futures. Le SCAN intègre le contrôle corporel (moteur et autonome) et la planification de l’action, ce qui est cohérent avec l’idée que des aspects du contrôle exécutif de niveau supérieur pourraient dériver de la coordination des mouvements. Le fait de reconnaître que l’action et le contrôle corporel sont fusionnés dans un circuit cérébral commun permet d’expliquer pourquoi les états de l’esprit et du corps interagissent si souvent.

Des IRMf ont aussi été réalisées sur des nourrissons et les chercheurs ont constaté qu’ils “n’avaient pas encore développé ce réseau particulier, au contraire d’enfants âgés de 11 mois et de 9 ans”. “Une découverte qui confirme que ce réseau nouvellement décrit pourrait coordonner des actions complexes puisque les nourrissons sont incapables d’avoir un contrôle précis de leurs mouvements”.

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