Zones sensorielles

Les zones sensorielles du cerveau reçoivent et traitent les informations sensorielles, y compris la vue, le toucher, le goût, l’odorat et l’ouïe.

Les zones sensorielles sont les zones du cerveau qui reçoivent et traitent les informations sensorielles. Le cortex cérébral est connecté à diverses structures sous-corticales telles que le thalamus et les noyaux gris centraux. La plupart des informations sensorielles sont acheminées vers le cortex cérébral via le thalamus. Les informations olfactives, cependant, passent par le bulbe olfactif au cortex olfactif, en contournant le thalamus. Le cortex est généralement décrit comme composé de trois parties: les zones sensorielles, motrices et d’association. Les parties du cortex qui reçoivent des entrées sensorielles du thalamus sont appelées zones sensorielles primaires. Chacun des cinq sens se rapporte à des groupes spécifiques de cellules cérébrales qui catégorisent et intègrent les informations sensorielles.

Les cinq modalités sensorielles

Les cinq modalités sensorielles communément reconnues, y compris la vue, l’audition et le goût , le toucher et l’odorat sont traités comme suit:

Système somatosensoriel

Le cortex somatosensoriel primaire, situé à travers le sulcus central et derrière le cortex moteur primaire, est configuré pour correspondre généralement avec la disposition des cellules motrices à proximité liées à des parties spécifiques du corps.

Goût

La zone gustative principale est proche de la représentation du visage dans le gyrus post-central.

Olfaction

Le cortex olfactif est situé dans l’uncus, trouvé le long de la surface ventrale du lobe temporal. L’olfaction est le seul système sensoriel qui n’est pas acheminé à travers le thalamus.

Vision

La zone visuelle est située sur le sulcus calcarine profondément dans les plis intérieurs du lobe occipital.

Audition

Le cortex auditif primaire est situé sur le gyri transverse qui se trouve à l’arrière de la convolution temporelle supérieure des lobes temporaux.

Organisation des cartes sensorielles

En général, chaque hémisphère cérébral reçoit des informations du côté opposé du corps. Par exemple, le cortex somatosensoriel primaire droit reçoit des informations des membres gauches, et le cortex visuel droit reçoit des informations de l’œil gauche. L’organisation des cartes sensorielles dans le cortex reflète celle de l’organe sensible correspondant, dans ce que l’on appelle une carte topographique. Les points voisins du cortex visuel primaire, par exemple, correspondent aux points voisins de la rétine. Cette carte topographique est appelée carte rétinotopique.

De même, il existe une carte tonotopique dans le cortex auditif primaire et une carte somatotopique dans le cortex sensoriel primaire. Cette carte somatotopique a souvent été illustrée comme une représentation humaine déformée, l’homoncule somatosensoriel, dans laquelle la taille des différentes parties du corps reflète la densité relative de leur innervation.

Un homoncule cortical est une représentation physique de l’humain corps situé dans le cerveau. Cette carte neurologique des divisions anatomiques du corps représente la partie du cerveau humain directement associée à l’activité d’une partie du corps particulière. En termes simples, c’est la vue du corps du point de vue du cerveau. Les zones avec beaucoup d’innervation sensorielle, comme le bout des doigts et les lèvres, nécessitent plus de zone corticale pour traiter une sensation plus fine.

Zones motrices

Les zones motrices, disposées comme une paire d’écouteurs sur les deux hémisphères corticaux, sont impliquées dans le contrôle des mouvements volontaires.

Les zones motrices du cerveau sont situées dans les deux hémisphères du cortex. Ils sont positionnés comme une paire d’écouteurs s’étendant d’une oreille à l’autre. Les zones motrices sont très étroitement liées au contrôle des mouvements volontaires, en particulier les mouvements fins effectués par la main. La moitié droite de la zone du moteur contrôle le côté gauche du corps et la moitié gauche de la zone du moteur contrôle le côté droit du corps.

Divisions du cortex moteur

Le cortex moteur est divisé en trois zones:

1. Cortex moteur primaire: Contributeur principal à la génération d’impulsions neuronales qui contrôlent l’exécution du mouvement.
2. Cortex prémoteur: Situé en avant du cortex moteur primaire et responsable de certains aspects du contrôle moteur.
3. Moteur supplémentaire zone (SMA): les fonctions comprennent la planification du mouvement générée en interne, la planification des séquences de mouvement et la coordination des deux côtés du corps. Il est situé sur la surface médiane de l’hémisphère antérieure au cortex moteur primaire.

Fonctions du cortex moteur

Les fonctions motrices sont également contrôlées par ces structures supplémentaires:

• Cortex pariétal postérieur: guide les mouvements planifiés, le raisonnement spatial et l’attention.
• Cortex préfrontal dorsolatéral: important pour les fonctions exécutives, y compris la mémoire de travail, la flexibilité cognitive et le raisonnement abstrait.

Enfouis profondément dans la substance blanche du cortex cérébral se trouvent des masses sous-corticales interconnectées de matière grise cérébrale appelées noyaux basaux (ou ganglions de la base) qui sont impliqués dans le contrôle moteur. Les noyaux basaux reçoivent une entrée de la substance noire du mésencéphale et des zones motrices du cortex cérébral et envoient des signaux à ces deux endroits.

Carte du cortex moteur

La majorité des neurones dans le cortex moteur, projeter la synapse de la moelle épinière sur les circuits interneuroniques de la moelle épinière. L’opinion selon laquelle chaque point du cortex moteur contrôle un muscle ou un ensemble limité de muscles apparentés a été débattue. Diverses expériences examinant la carte du cortex moteur ont montré que chaque point du cortex moteur influence une gamme de muscles et d’articulations, indiquant un chevauchement significatif sur la carte.

Zones d’association

Zones associatives de le cortex intègre les états actuels aux états passés pour prédire les réponses appropriées basées sur des ensembles de stimuli.

Les zones d’association produisent une expérience perceptive significative du monde, permettent nous pour interagir efficacement et soutenir la pensée abstraite et le langage. Les lobes pariétal, temporal et occipital, tous situés dans la partie postérieure du cortex, organisent les informations sensorielles dans un modèle perceptif cohérent de notre environnement centré sur notre image corporelle. Le lobe frontal ou complexe d’association préfrontal est impliqué dans la planification des actions et des mouvements, ainsi que dans la pensée abstraite.

Les capacités linguistiques sont localisées dans l’hémisphère gauche de la zone de Broca pour l’expression du langage et la zone de Wernicke pour la réception du langage. Les zones d’association sont organisées en réseaux distribués et chaque réseau relie des zones réparties sur des régions largement espacées du cortex. Des réseaux distincts sont positionnés les uns à côté des autres, produisant une série complexe de réseaux entrelacés. Chez l’homme, les réseaux d’association sont particulièrement importants pour le fonctionnement du langage.

Les processus d’expression et de réception du langage se produisent dans des zones autres que les structures périsylviennes telles que le lobe préfrontal, les noyaux gris centraux, le cervelet, le pons, le noyau caudé , et d’autres. Les zones d’association intègrent des informations provenant de différents récepteurs ou zones sensorielles et relient les informations aux expériences passées. Ensuite, le cerveau prend une décision et envoie des impulsions nerveuses aux zones motrices pour susciter des réponses.

Méthodes d’analyse de la fonction cérébrale

Des méthodes comportementales et neuroscientifiques sont utilisées pour mieux comprendre comment notre cerveau influence la façon dont nous pensons, ressentons et agissons. De nombreuses méthodes différentes nous aident à analyser le cerveau et donnent un aperçu de la relation entre le cerveau et le comportement. Cela favorise la compréhension des façons dont les associations sont faites par plusieurs régions du cerveau, permettant aux réponses appropriées de se produire dans une situation donnée. Les techniques bien connues sont l’EEG (électroencéphalographie), qui enregistre l’activité électrique du cerveau, et l’IRMf (imagerie par résonance magnétique fonctionnelle), qui nous en dit plus sur les fonctions cérébrales. D’autres méthodes, telles que la méthode des lésions, ne sont pas aussi connues, mais restent très influentes dans la recherche neuroscientifique moderne.

Dans la méthode des lésions, les patients présentant des lésions cérébrales sont examinés pour déterminer quelles structures cérébrales ont été endommagés et dans quelle mesure cela influence le comportement du patient. Le concept de la méthode des lésions est basé sur l’idée de trouver une corrélation entre une zone cérébrale spécifique et un comportement en cours. À partir d’expériences et d’observations de recherche, on peut conclure que des lésions d’une partie du cerveau provoquent des changements de comportement ou interfèrent dans l’exécution d’une tâche spécifique.

Par exemple, un patient présentant une lésion au niveau pariéto-temporo-occipital La zone d’association a une agraphie, ce qui signifie qu’il est incapable d’écrire bien qu’il n’ait pas de déficits de motricité. Par conséquent, les chercheurs en déduisent que si la structure X est endommagée et que des changements de comportement Y se produisent, X a une relation avec Y.

Latéralisation hémisphérique

Le cerveau humain est composé d’un droit et d’un l’hémisphère gauche, et chacun participe à différents aspects de la fonction cérébrale.

Une fissure longitudinale sépare le cerveau humain en deux hémisphères cérébraux distincts reliés par le corps calleux. Les deux côtés se ressemblent et la structure de chaque hémisphère est généralement reflétée par l’autre côté. Pourtant, malgré les fortes similitudes anatomiques, les fonctions de chaque hémisphère cortical sont distinctes.

De larges généralisations sont souvent faites dans la psychologie populaire sur un hémisphère ayant une large étiquette, comme « logique » pour le côté gauche ou  » créative »pour la droite. Mais bien qu’une dominance latérale mesurable se produise, la plupart des fonctions sont présentes dans les deux hémisphères. L’étendue de la spécialisation par hémisphère reste à l’étude. Si une région spécifique du cerveau ou même un hémisphère entier est soit blessée, soit détruite, ses fonctions peuvent parfois être prises en charge par une région voisine même dans l’hémisphère opposé, en fonction de la zone endommagée et de l’âge du patient. Lorsque les blessures interfèrent avec les voies d’accès d’une zone à une autre, des connexions alternatives (indirectes) peuvent se développer pour communiquer des informations avec des zones détachées, malgré les inefficacités.

Bien que de nombreuses fonctions soient latéralisées, ce n’est qu’une tendance. La mise en œuvre d’une fonction cérébrale spécifique varie considérablement d’un individu à l’autre. Les domaines d’exploration de cette différence causale ou efficace d’une fonction cérébrale particulière comprennent l’anatomie macroscopique, la structure dendritique et la distribution des neurotransmetteurs. La variance structurelle et chimique d’une fonction cérébrale particulière, entre les deux hémisphères d’un cerveau ou entre le même hémisphère de deux cerveaux différents, est toujours à l’étude. À moins d’avoir une hémisphérectomie (ablation d’un hémisphère cérébral), personne n’est une personne «cerveau gauche seulement» ou «cerveau droit seulement».

Latéralisation et maniabilité

Cerveau La latéralisation fonctionnelle est évidente dans les phénomènes de droitier ou de gaucher, mais la main préférée d’une personne n’est pas une indication claire de l’emplacement de la fonction cérébrale. Bien que 95% des droitiers aient une dominance de l’hémisphère gauche pour la langue, 18,8% des gauchers ont une dominance de l’hémisphère droit pour la fonction langagière. De plus, 19,8% des gauchers ont des fonctions linguistiques bilatérales. Même dans diverses fonctions du langage (par exemple, la sémantique, la syntaxe, la prosodie), le degré et même l’hémisphère de dominance peuvent différer.

Les fonctions de langage telles que la grammaire, le vocabulaire et la signification littérale sont généralement latéralisées vers l’hémisphère gauche, en particulier chez les droitiers. Alors que la production du langage est latéralisée à gauche chez jusqu’à 90% des sujets droitiers, elle est plus bilatérale ou même latéralisée à droite chez environ 50% des gauchers. En revanche, les fonctions du langage prosodique, telles que l’intonation et l’accentuation, sont souvent latéralisées vers l’hémisphère droit du cerveau.

Distinctions latérales supplémentaires

Le traitement des stimuli visuels et auditifs, spatial la manipulation, la perception faciale et la capacité artistique sont représentées bilatéralement, mais peuvent montrer une dominance de l’hémisphère droit. L’estimation numérique, la comparaison et le calcul en ligne dépendent des régions pariétales bilatérales. Le calcul exact et la recherche de faits sont associés aux régions pariétales gauches, peut-être en raison de leurs liens avec le traitement linguistique. La dyscalculie est un syndrome neurologique associé à des lésions de la jonction temporopariétale gauche. Ce syndrome est associé à une mauvaise manipulation numérique, à de mauvaises compétences en calcul mental et à l’incapacité de comprendre ou d’appliquer des concepts mathématiques.

Latéralisation et évolution

La spécialisation des deux hémisphères est générale chez les vertébrés y compris les poissons, les grenouilles, les reptiles, les oiseaux et les mammifères, avec l’hémisphère gauche spécialisé pour catégoriser les informations et contrôler le comportement de routine. L’hémisphère droit est responsable des réponses aux nouveaux événements et comportements en cas d’urgence, y compris l’expression d’émotions intenses.L’alimentation est un exemple de comportement de routine dans l’hémisphère gauche, tandis que la fuite des prédateurs est un exemple de comportement dans l’hémisphère droit. Cela suggère que l’avantage évolutif de la latéralisation vient de la capacité d’effectuer des tâches parallèles séparées dans chaque hémisphère du cerveau.

Phénomène du cerveau divisé

Les patients avec un cerveau divisé sont des individus qui vous avez subi une callosotomie du corps, une section d’une grande partie du corps calleux (généralement en tant que traitement de l’épilepsie sévère). Le corpus callosum relie les deux hémisphères du cerveau et leur permet de communiquer. Lorsque ces connexions sont coupées, les deux moitiés du cerveau ont une capacité réduite à communiquer entre elles.

La latéralisation généralisée de nombreux animaux vertébrés indique un avantage évolutif associé à la spécialisation de chaque hémisphère. L’avantage évolutif de la latéralisation vient de la capacité à effectuer des tâches parallèles séparées dans chaque hémisphère du cerveau. Dans une étude de 2011 publiée dans la revue Brain Behavioral Research, la latéralisation de quelques fonctions spécifiques par opposition à la latéralisation globale du cerveau était corrélée à l’efficacité des tâches parallèles.