Le cerveau a un espace pour un membre manquant, même des années après son départ.
Pour trois femmes qui ont subi des amputations de main planifiées, les analyses cérébrales ont révélé des cartes remarquablement durables des zones de main, durée de cinq ans dans un cas. Les résultats, publiés le 21 août Neuroscience de la naturecontrer l'idée de longue date que le cerveau adulte se refait de manière importante après un changement dans le corps, comme une amputation.
Des recherches antérieures, en grande partie sur les rongeurs et les primates non humains, ont suggéré qu'après avoir disparu un membre, les changements immobiliers du cerveau. On pensait que la zone du cerveau qui recevait des commentaires d'une main manquante serait repris par les zones voisines, en particulier celles correspondant au visage et aux lèvres.
Mais cette idée ne correspond pas à un phénomène commun: les gens conservent souvent des sensations vives de leur membre manquant, y compris ce que l'on appelle Phantom Pain, explique Hunter Schone, neuroscientifique de l'Université de Pittsburgh. «Ces deux idées de« le cerveau change complètement »et l'expérience de l'amputé en disant:« Je peux toujours ressentir le membre », sont en conflit les uns avec les autres.»
Schone et ses collègues ont décidé de voir comment le cerveau s'adapte – ou ne le fait pas – après l'amputation. L'étude dépendait de trois femmes confrontées à des amputations de main planifiées, chacune ayant accepté des scanneurs cérébrales en IRM fonctionnelles avant et après leurs chirurgies. «Ils ont offert leur temps à l'une des périodes les plus difficiles de leur vie», explique Schone.
Pendant les analyses, les femmes ont bougé leurs doigts un à la fois, enroulé leurs orteils et se sont pincés les lèvres. Ces petits mouvements ont déclenché des changements de flux sanguin dans le cerveau qui ont marqué l'activité dans le cortex somatosensoriel primaire, une bande neurale qui monte chaque côté du cerveau, juste au-dessus de l'oreille au sommet de la tête. Cette zone gère les signaux du corps, y compris le toucher, la douleur et la position spatiale.
L'immobilier neuronal y est resté inchangé après l'amputation, ont montré les scanneurs cérébrales de suivi. Lorsque les femmes ont tenté de déplacer leurs doigts manquants un à la fois, les mêmes schémas d'activité cérébrale sont apparus comme auparavant, même si les doigts n'étaient pas là. Et poursuivre leurs lèvres n'a conduit à aucune nouvelle activité dans la zone des mains, suggérant que les lèvres ne se sont pas développées sur ce territoire.
Les cartes à main étaient robustes. Lorsqu'une femme a été scannée cinq ans après la chirurgie, sa carte des mains n'a montré aucune différence manifeste. Ces résultats correspondent à des analyses de 26 autres amputés que l'équipe a analysées. «Il existe des preuves vraiment fortes et cohérentes dans à peu près tous les amputés que je scanne qu'il y a une représentation persistante de leur main manquante», explique Tamar Makin, neuroscientifique cognitif de l'Université de Cambridge.
En comparant le cerveau des trois femmes avant et après la chirurgie, la conception de l'étude «est un moyen puissant de dire qu'à l'échelle macroscopique mondiale, nous ne pouvons pas vraiment détecter la forte réorganisation», explique Dan Feldman, neuroscientifique à l'Université de Californie à Berkeley, qui n'a pas été impliqué dans la nouvelle recherche.
Cependant, il prévient: «Cela ne veut pas dire [reorganization] n'est pas là à l'échelle locale et peut faire des choses importantes. » Mais à des échelles plus grandes, comme celles détectées par l'IRMf, « peut-être que les cartes ne changent pas. »
La constatation peut avoir des implications pour la conception de meilleures prothèses et de traitements pour la douleur des membres fantômes, qui est courante et parfois débilitante pour les personnes qui ont perdu des membres. Certaines approches visent à arrêter ou à changer de recâblage du cerveau, mais Schone dit qu'ils sont basés sur un raisonnement défectueux. «Pour moi, notre étude dit que nous devons arrêter de courir après ou d'essayer de réparer les cartes cérébrales brisées qui ne sont pas réellement brisées.»
