Deux hémisphères
La surface du cerveau, connue sous le nom de cortex cérébral, est très inégale, caractérisée par un motif distinctif de plis ou de bosses, appelés gyri (singulier : gyrus), et de sillons, appelés sulci (singulier : sulcus), illustrés dans la figure 1. Ces gyres et ces sillons constituent des repères importants qui nous permettent de séparer le cerveau en centres fonctionnels. Le sillon le plus important, appelé fissure longitudinale, est le sillon profond qui sépare le cerveau en deux moitiés ou hémisphères : l’hémisphère gauche et l’hémisphère droit.
Il existe des preuves de spécialisation de la fonction – appelée latéralisation – dans chaque hémisphère, principalement en ce qui concerne les différences dans les fonctions du langage. L’hémisphère gauche contrôle la moitié droite du corps, et l’hémisphère droit contrôle la moitié gauche du corps. Des décennies de recherches sur la latéralisation des fonctions menées par Michael Gazzaniga et ses collègues suggèrent qu’une variété de fonctions allant du raisonnement de cause à effet à la reconnaissance de soi peuvent suivre des schémas qui suggèrent un certain degré de dominance hémisphérique (Gazzaniga, 2005). Par exemple, il a été démontré que l’hémisphère gauche est supérieur pour la formation d’associations dans la mémoire, l’attention sélective et les émotions positives. L’hémisphère droit, en revanche, s’est révélé supérieur pour la perception des hauteurs, l’excitation et les émotions négatives (Ehret, 2006). Toutefois, il convient de souligner que les recherches visant à déterminer quel hémisphère est dominant dans une variété de comportements différents ont donné des résultats incohérents et, par conséquent, il est probablement préférable de penser à la façon dont les deux hémisphères interagissent pour produire un comportement donné plutôt que d’attribuer certains comportements à un hémisphère par rapport à l’autre (Banich & Heller, 1998).
Les deux hémisphères sont reliés par une épaisse bande de fibres neuronales appelée corps calleux, constituée d’environ 200 millions d’axones. Le corps calleux permet aux deux hémisphères de communiquer entre eux et permet aux informations en cours de traitement d’un côté du cerveau d’être partagées avec l’autre côté.
Normalement, nous ne sommes pas conscients des différents rôles que jouent nos deux hémisphères dans les fonctions quotidiennes, mais il y a des personnes qui en viennent à connaître assez bien les capacités et les fonctions de leurs deux hémisphères. Dans certains cas d’épilepsie grave, les médecins choisissent de sectionner le corps calleux afin de contrôler la propagation des crises (figure 2). Bien qu’il s’agisse d’une option thérapeutique efficace, elle aboutit à des personnes qui ont le « cerveau dédoublé ». Après l’opération, ces patients au cerveau dédoublé présentent une variété de comportements intéressants. Par exemple, un patient au cerveau dédoublé est incapable de nommer une image affichée dans son champ visuel gauche, car l’information n’est disponible que dans l’hémisphère droit, largement non verbal. Cependant, il est capable de recréer l’image avec sa main gauche, qui est également contrôlée par l’hémisphère droit. Lorsque l’hémisphère gauche, plus verbal, voit l’image que la main a dessinée, le patient est capable de la nommer (en supposant que l’hémisphère gauche puisse interpréter ce qui a été dessiné par la main gauche).
Une grande partie de ce que nous savons sur les fonctions des différentes zones du cerveau provient de l’étude des changements dans le comportement et les capacités des individus qui ont subi des dommages au cerveau. Par exemple, les chercheurs étudient les changements de comportement provoqués par les accidents vasculaires cérébraux pour en savoir plus sur les fonctions de certaines zones du cerveau. Un accident vasculaire cérébral (AVC), causé par une interruption de la circulation sanguine dans une région du cerveau, entraîne une perte de fonction cérébrale dans la région touchée. Les dommages peuvent se situer dans une petite zone et, si c’est le cas, cela donne aux chercheurs la possibilité de relier tout changement de comportement résultant à une zone spécifique. Les types de déficits affichés après un accident vasculaire cérébral dépendront en grande partie de l’endroit du cerveau où les dommages se sont produits.
Considérez Theona, une femme intelligente et autonome, âgée de 62 ans. Récemment, elle a subi un accident vasculaire cérébral dans la partie antérieure de son hémisphère droit. (Comme vous l’avez appris précédemment, l’hémisphère droit contrôle le côté gauche du corps et les principaux centres moteurs du cerveau sont situés à l’avant de la tête, dans le lobe frontal). Theona a également connu des changements de comportement. Par exemple, lorsqu’elle se trouve dans la section des fruits et légumes de l’épicerie, elle mange parfois des raisins, des fraises et des pommes directement dans les bacs avant de les payer. Ce comportement – qui aurait été très embarrassant pour elle avant l’AVC – est cohérent avec des dommages dans une autre région du lobe frontal – le cortex préfrontal, qui est associé au jugement, au raisonnement et au contrôle des impulsions.
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Watch this video to see an incredible example of the challenges facing a split-brain patient shortly following the surgery to sever her corpus callosum.
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Watch this second video about another patient who underwent a dramatic surgery to prevent her seizures. You’ll learn more about the brain’s ability to change, adapt, and reorganize itself, also known as brain plasticity.
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