Le cerveau et l’homonculus

Tu sais que dans notre tête nous avons un cerveau qui nous permet globalement de tout faire : marcher, courir, parler, chanter, danser, faire du piano, ressentir des émotions, se rappeler des souvenirs, etc., la liste est interminable… On en a parlé plusieurs fois sur Kidiscience (notamment dans Pourquoi est-on malade en voiture et Quand ton cerveau se fait berner par des illusions).

Pour faire tout cela, il y a plusieurs parties dans le cerveau. Certaines sont spécialisées (c’est-à-dire qu’elles s’occupent de choses très précises, par exemple nous faire parler ou nous faire bouger nos muscles etc.).
D’autres parties sont plus associatives c’est-à-dire qu’elles servent à relier les autres régions entre elles et à analyser des milliers d’informations. On sait maintenant que même s’il y a des parties différentes, le cerveau travaille « en réseau » c’est-à-dire que les régions communiquent beaucoup entre elles afin d’être bien coordonnées.

Aujourd’hui, on a souhaité te parler d’une région qui se trouve sur le dessus du cerveau. cette partie, qu’on appelle cortex pariétal (en rouge sur le dessin) forme une bande, un peu comme un serre-tête, qui descend de chaque côté (il y a un côté droit et un côté gauche). Sur le dessin, on voit le côté gauche du cerveau et le cortex pariétal est en rouge.Dans cette partie du cerveau, chaque zone du corps est représentée, il y a la zone du nez, la zone de la bouche, la zone de l’orteil, la zone du bras, celle de l’avant-bras, de la jambe etc. Ainsi, à chaque instant, le cerveau « sait » ce qu’il se passe sur chaque partie du corps.

Quand on marche sur une épine par exemple, notre système nerveux va envoyer des messages du pied jusqu’au cerveau qui va tout de suite savoir de quel pied il s’agit, pour pouvoir bien sûr commander aux muscles de la jambe de relever le pied et le bon !

Ce qui est amusant est que dans ce cortex pariétal, les différentes zones du corps qui sont représentées ont une taille, mais que celle-ci ne correspond pas à celle des parties du corps. Ce n’est pas la taille qui compte mais plutôt la sensibilité qu’on a à cet endroit du corps.
Je m’explique, cette partie du cerveau sert à ressentir ce qu’il se passe dans notre corps : et, on ne ressent pas aussi bien un brin d’herbe qui nous touche le dos ou la jambe (on ne sait pas très bien où cela se trouve précisément) que ce même brin d’herbe qui nous touche la main ou la figure (là oui, on sait exactement où c’est !). Ainsi dans le cerveau, la zone de la main et la zone de la figure occupent une très grande place alors que la zone du dos ou celle de la jambe n’occupent qu’une petite place….

Autre chose amusante, les différentes parties du corps ne sont pas représentées dans le cerveau dans le même ordre que dans le corps. Ainsi, la figure se trouve à côté de la main et non pas à côté du cou !
Grâce à l’imagerie cérébrale, la correspondance entre les parties du corps et les parties du cerveau ont pu être mieux précisées et certains scientifiques ont montré qu’il y avait quand même une relation logique entre les différentes parties du corps (à l’époque les scientifiques n’avaient pas les mêmes techniques!).

Sur ce dessin, on voit une tranche du cortex pariétal (d’un seul côté du cerveau) sur laquelle sont représentées les différentes parties du corps. Tu peux voir que le pied occupe une toute petite partie, alors que la bouche occupe une grande partie, on a un effet une sensibilité bien meilleure au niveau de la bouche que du pied.
Des scientifiques se sont ensuite amusés à représenter le corps humain avec les proportions des parties du corps à la même échelle que dans le cerveau et, bien sur à la bonne place. C’est cela qu’on appelle l’homonculus, voici ce que cela donne : Et maintenant, petite expérience !
Si tu veux te rendre compte de la différence de sensibilité entre les différentes parties de ton corps, demande à quelqu’un de prendre deux crayons et de te toucher avec les pointes en même temps avec des espacements différents. Tu verras que selon la partie du corps qu’il touche, tu seras capable ou pas de dire si les deux points sont rapprochés ou éloignés.

Comment tout cela a-t-il été découvert ?
Cette organisation du cerveau a été, à l’origine, découverte par Wilder Penfield et Théodore Rasmussen en 1950. Ils ont pu faire cette cartographie en stimulant le cerveau avec des petits courants électriques. Cela a continué à être étudié jusqu’à nos jours car cela permet de comprendre certaines maladies du cerveau. Par exemple, quand une partie du cerveau est détruite, on perd la sensibilité de la partie du corps correspondante, ou quand on est amputé du bras ou de la jambe, la partie du cerveau qui gère le membre se met à faire une autre activité ou prend en charge une autre partie du corps.

Certains scientifiques ont aussi étudié cette organisation dans le cerveau d’autres animaux. On sait par exemple que les rats ont, dans leur cerveau, une représentation très importante de leur nez et de leurs moustaches car c’est la partie la plus sensible de leur corps (on parle alors de ratonculus). Tu peux en voir un exemple sur ce lien, où l’on se rend compte que chez cette espèce de rat (le rat-taupe nu, un animal un peu bizarre qui vit sous terre, dans le noir, et n’a pas de poils), une grande partie du cerveau est consacrée à la sensibilité de son museau notamment les dents et moustaches.

Sources :
Cartographie du cortex pariétal. https://fr.wikipedia.org/wiki/Homonculus_sensitif.

Homonculus. Bear, Connors et Paradiso, 2007, “Neurosciences : A la découverte du cerveau”.

Auteur : Valentine Bouet de l’Université de Caen Normandie