Latéralisation hémisphérique

Définition de la latéralisation hémisphérique

La latéralisation hémisphérique est l'idée que les hémisphères du cerveau ne sont pas entièrement semblables ; ils sont fonctionnellement différents. Ces fonctions sont réparties et exécutées par les différents hémisphères, et les hémisphères du cerveau se spécialisent dans certaines fonctions. Par exemple, l'aire de Broca est spécialisée dans la production de la parole dans l'hémisphère gauche.

Fig. 1 - Le cerveau possède deux hémisphères qui se distinguent par la dominance de leurs fonctions¹.

Le cerveau possède deux hémisphères, comme nous l'avons mentionné plus haut. La fissure longitudinale, le sulcus (sillon) le plus important du cerveau, les sépare en hémisphère droit et hémisphère gauche. La latéralisation hémisphérique des fonctions explore la façon dont les hémisphères diffèrent dans la dominance de leurs fonctions.

La communication fait partie intégrante des deux hémisphères, qui sont reliés par le corps calleux (un pont de fibres nerveuses qui envoie des signaux entre les hémisphères).

Le cerveau fonctionne de manière controlatérale ; le côté gauche contrôle le côté droit du corps, et le côté droit contrôle le côté gauche du corps.

Exemples de latéralisation hémisphérique en psychologie

Si nous étudions le cerveau, nous pouvons identifier les différences de fonctionnement entre les deux hémisphères. Deux exemples notables peuvent être observés dans les aires de Broca et de Wernicke, que nous avons brièvement évoquées précédemment.

Un autre exemple célèbre est l'aire de Wernicke, située dans le lobe temporal supérieur de l'hémisphère gauche.

Les lésions ne signifient pas toujours qu'une personne ne peut pas comprendre la parole, la compréhension du langage implique donc différentes zones du cerveau, malgré la prédominance de Wernicke dans la production d'un discours significatif. Le cerveau est un organe complexe qui repose sur la communication.

Recherche sur la latéralisation hémisphérique à partir d'un cerveau divisé : Sperry (1968)

Considérant que les deux hémisphères cérébraux "se parlent" par l'intermédiaire du corps calleux, Sperry (1968) a mené une étude sur des patients au cerveau divisé pour voir comment les fonctions cérébrales étaient affectées par la "division" du cerveau.

Au total, 11 patients avaient subi une intervention chirurgicale au cours de laquelle leur corps calleux avait été sectionné pour traiter une épilepsie sévère (commissurotomie). Sperry a testé ces patients pour voir si leurs capacités étaient affectées maintenant qu'ils avaient des hémisphères séparés, en les comparant à un groupe de contrôle sans hémisphère déconnecté.

• Nous considérons cette étude comme une expérience quasi naturelle, car Sperry n'a pas manipulé directement la variable indépendante. La variable dépendante était leur performance dans les tâches visuelles et tactiles.

Dans cette étude, Sperry (1968) :

• Voulait évaluer les fonctions spécialisées de chaque hémisphère et leur fonctionnement sans connexion.

• A présenté aux patients une image dans le champ visuel gauche et dans le champ visuel droit. Chaque image était traitée par l'hémisphère opposé : le champ visuel gauche par l'hémisphère droit et le champ visuel droit par l'hémisphère gauche.

• Les patients couvraient un œil et les images défilaient très rapidement sur les écrans, de sorte que l'œil non couvert ne pouvait pas bouger assez vite pour compenser.

• Chez les patients à cerveau divisé, en théorie, les informations ne sont pas transférées à l'autre hémisphère car le corps calleux est sectionné.

Considère l'exemple d'illustration suivant. Ici, le champ visuel droit et gauche est présenté et montre comment les informations sont généralement traitées dans le cerveau. Le champ visuel droit et le champ visuel gauche traitent les informations de manière controlatérale. Chez les patients dont le corps calleux n'est pas sectionné, les hémisphères communiqueraient, et la clé et l'os seraient présents dans les deux hémisphères. Avec un corps calleux sectionné, ce ne serait pas le cas.

Fig. 2 : Traitement des champs visuels par le cerveau divisé avec un exemple de clé et d'os.

Sperry a effectué différentes tâches :

• Tests visuels - une image était présentée sur un écran(tachistoscope) à gauche ou à droite du champ visuel, et on leur demandait de décrire ce qu'ils voyaient. Les participants couvraient un œil et les images étaient présentées très rapidement, de sorte que l'œil non couvert ne pouvait pas bouger assez vite pour compenser. On leur a demandé de regarder un point fixe. Le champ visuel gauche envoyait des informations à l'hémisphère droit et vice versa (rappelle-toi que les deux yeux ont des champs visuels droit et gauche traités de façon controlatérale par le cerveau).

• Tests tactiles - un objet était placé dans la main droite ou gauche sous l'écran, et on leur demandait de décrire ce qu'ils ressentaient ou de le choisir parmi des objets similaires. Les participants ne pouvaient pas voir l'objet ou leurs mains sous l'écran. Ce qui est ressenti dans la main gauche serait traité par l'hémisphère droit, et vice versa.

• Tâches de dessin - les patients recevaient une image dans le champ visuel droit ou gauche et devaient la dessiner.

Les résultats :

• Les résultats indiquent pour les tâches visuelles que les participants ne pouvaient identifier à nouveau les objets que si on les montrait dans le même champ visuel que celui d'origine. Les participants qui avaient vu une image dans le champ visuel droit (traité par l'hémisphère gauche, important dans la production de la parole) pouvaient dire ce qu'ils avaient vu ou l'écrire. Si l'image était présentée dans le champ visuel gauche, ils ne pouvaient pas dire ce qu'ils avaient vu ; cependant, ils pouvaient l'indiquer si on leur en donnait l'occasion.
• Pour les tests tactiles, les résultatsmontrent que les patients qui tiennent les objets dans la main droite (traités par l'hémisphère gauche) peuvent les décrire verbalement ou les écrire. En revanche, si les patients tenaient l'objet dans leur main gauche (traitée par l'hémisphère droit), ils ne pouvaient pas le décrire et devinaient souvent, sans savoir qu'ils tenaient quoi que ce soit. Si les patients tenaient un objet dans une main, ils ne pouvaient le reconnaître à nouveau que s'il était tenu par la même main à l'avenir, mais ne le reconnaissaient pas s'il était présenté à une main différente de la main d'origine.

Fig. 3 : Résultats de l'étude hémisphérique de Sperry (1968).

Les résultats de l'étude suggèrent que dans l'ensemble:

• Les personnes dont le cerveau est divisé ont deux mondes intérieurs visuels distincts, chacun interprétant les images visuelles.

• Il y a un manque de communication/d'intégration croisée - un hémisphère ne sait pas ce que fait l'autre.

• Il semble y avoir deux courants de conscience, chacun avec des souvenirs, des perceptions et des impulsions.

Les conclusions indiquent que l'hémisphère gauche est dominant dans la production de la parole et lelangage, tandis que l'hémisphère droit est dominant dans les tâches visuo-motrices. La déconnexion des hémisphères entraîne l'incapacité de communiquer des informations, et les fonctions sont inhibées ou impossibles à réaliser.

Gazzaniga (2000)

Gazzaniga (2000) a suggéré que le corps calleux est potentiellement l'un des éléments clés de la capacité du cerveau à établir une latéralisation hémisphérique.

En effet :

• Au cours des 40 dernières années, les patients à cerveau divisé ont permis d'approfondir les connaissances sur les zones fonctionnelles du cerveau.

• Le corps calleux a potentiellement permis le développement de la spécialisation et de la latéralisation.

• Cependant, le corps calleux sert de lien de communication entre ces systèmes. Les caractéristiques essentielles du système perceptif présent bilatéralement ont été épargnées du côté opposé du cerveau lorsque les systèmes linguistiques de l'hémisphère gauche, par exemple, se sont développés.

• Un hémisphère a pu continuer à remplir ses fonctions antérieures tandis que les nouvelles fonctions développées dans l'autre hémisphère se sont épanouies.

Funnell et al (2007)

Funnell et al. (2007) ont étudié les capacités de calcul simple des deux hémisphères cérébraux d'un patient au cerveau divisé.

• Au cours des quatre expériences, l'hémisphère gauche a obtenu de meilleurs résultats que l'hémisphère droit (ce qui confirme que l'hémisphère gauche est spécialisé dans le calcul).

• Dans deux paradigmes de reconnaissance, l'hémisphère droit a obtenu des résultats aléatoires (qui pourraient être dus au hasard) pour toutes les opérations arithmétiques.

• Dans le paradigme de rappel, la droite a obtenu des résultats supérieurs au hasard pour l'addition et la soustraction, mais a obtenu des résultats aléatoires pour la multiplication et la division.

• La droite peut faire des suppositions approximatives lorsqu'elle ne parvient pas à obtenir la bonne solution.

• L'hémisphère droit est plus précis dans les additions et les soustractions avec de petits opérandes qu'avec de grands opérandes.

• La gauche est aussi précise dans les additions approximatives que dans les additions exactes, tandis que la droite est plus précise dans les additions approximatives que dans les additions exactes.

Dans l'ensemble, l'étude met en évidence les différences distinctes dans les capacités de chaque hémisphère, soutenant ainsi l'idée de la latéralisation hémisphérique.

Évaluation de la latéralisation hémisphérique et de la recherche sur le cerveau divisé

La recherche sur la latéralisation hémisphérique et le cerveau divisé sera évaluée en fonction de ses avantages et de ses inconvénients. La latéralisation hémisphérique présente de nombreux points forts, que nous mettrons en contraste avec les faiblesses perçues de la théorie.

Avantages de la latéralisation hémisphérique

Comme nous l'avons établi ci-dessus, Gazzaniga (2000) et Funnell et al. (2007) soutiennent la latéralisation hémisphérique des fonctions, en démontrant comment le développement du corps calleux, par exemple, a permis le développement de systèmes plus complexes sans sacrifier les fonctions d'origine.

En ce qui concerne les avantages de la latéralisation hémisphérique et de la recherche sur le cerveau divisé, il convient de souligner les points suivants :

• Augmentation de la capacité de traitement neuronal : En séparant les fonctions et en permettant aux hémisphères de se spécialiser dans des tâches, elle libère l'autre hémisphère pour effectuer d'autres tâches.

  • Rogers et al. (2004 ) ont constaté que, chez les poulets domestiques, la latéralisation permettait d'améliorer la capacité à effectuer simultanément deux tâches distinctes : chercher de la nourriture et surveiller les prédateurs, ce qui suggère que la latéralisation augmente l'efficacité du cerveau dans les tâches cognitives qui exigent une attention simultanée mais différente de la part des hémisphères.

  • Rogers (2002 ) a également constaté que la latéralisation hémisphérique (spécifiquement comportementale, comme indiqué ci-dessus) existe chez tous les autres vertébrés ayant des besoins similaires, de sorte qu'ils ont des membres et des centres d'intérêt sensoriels individuels. La capture des proies et la recherche de nourriture sont attribuées à l'hémisphère gauche, et les réponses aux prédateurs et aux nouveaux stimuli sont attribuées à l'hémisphère droit. L'hémisphère droit se spécialise en outre dans l'expression de la peur et de l'agression.

• Dans l'ensemble, la latéralisation hémisphérique existe chez de nombreux animaux pour des raisons de survie et est corroborée par des études.

Inconvénients de la latéralisation hémisphérique

Nous devons également considérer les faiblesses et les inconvénients de la latéralisation hémisphérique.

• Recherches effectuées sur des animaux : En raison des études évaluant la latéralisation chez les animaux dans certains cas, nous ne pouvons pas affirmer définitivement que la recherche s'applique aux humains.

• Les procédures de séparation des cerveaux sont rarement pratiquées aujourd'hui : Des options de traitement différentes et meilleures ont remplacé la nécessité de procéder à des opérations de scission du cerveau. Cela réduit la population de personnes à étudier pour ce phénomène.

• Difficile à généraliser : En raison de la nature idiopathique des études utilisées pour identifier le degré de différence entre les hémisphères, qui s'appuient généralement sur des recherches sur le cerveau divisé (les résultats sont axés sur l'individu et ne peuvent pas être généralisés à la population), il est difficile d'appliquer les résultats à tout le monde.

• La latéralisation diminue avec l'âge : Szaflarski et al. (2006) ont découvert dans leur étude IRMf (imagerie par résonance magnétique fonctionnelle) sur la latéralisation du langage que le contrôle de l'hémisphère dominant augmente entre 5 et 20 ans, atteint un plateau (s'aplatit/reste stable) entre 20 et 25 ans, et diminue entre 25 et 70 ans. Avec l'âge, le cerveau peut attribuer des tâches à différentes régions pour compenser le déclin des capacités fonctionnelles.

• Affirmations contradictoires de l'hémisphère droit : Sperry a déclaré que l'hémisphère droit était incapable de traiter le langage de base. L'étude de cas de JW a révélé qu'il avait développé la capacité de parler en utilisant l'hémisphère droit ; il pouvait parler des informations données aux deux côtés du cerveau/des champs visuels (Turk et al., 2002). Cette preuve montre que le cerveau peut s'adapter.