L’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) ou la neuro-imagerie est une technologie qui permet de visualiser en direct et sans danger la structure et l’activité cérébrales. Son avènement dans les années 1990 a permis des avancées considérables dans nos  connaissances sur le cerveau, en confirmant ou en infirmant certaines hypothèses tout en ouvrant de nouvelles avenues de recherche. Voici quatre aspects du cerveau que la neuro-imagerie nous a révélés jusqu’à maintenant.

L’architecture macroscopique (se voyant à l’œil nu) des fonctions d’un cerveau humain en santé.

Un lien entre certaines pathologies neurologiques et des lésions dans des aires précises du cerveau avait déjà été observé plus tôt dans l’histoire de la neurologie. C’est le cas, par exemple, d’un type d’aphasie découlant de lésions dans l’aire de Broca, nom du médecin qui l’a mise en évidence en 1861. Toutefois, l’architecture macroscopique des fonctions d’un cerveau sain restait à découvrir, même si des études sur le cerveau animal nous avaient donné des indices à cet effet. C’est l’IRMf qui a permis de confirmer notamment l’organisation hiérarchique des aires visuelles ainsi que l’emplacement des structures cérébrales correspondant aux facultés primaires motrices et sensitives, qui avaient été entrevues à partir d’études sur des animaux.

La capacité du cerveau à se réorganiser tout au long de la vie.

L’IRMf a confirmé que le cerveau possède cette extraordinaire capacité d’évoluer et de s’adapter à tout âge, une caractéristique appelée plasticité cérébrale (ou neuronale) ou neuroplasticité. Ayant comme moteur l’activité cognitive (ou l’apprentissage), la plasticité cérébrale se traduit par le fait que des connexions neuronales se créent ou se renforcent, s’affaiblissent ou s’éliminent, ce qui modifie à la fois l’architecture et le fonctionnement du cerveau.

L’organisation et le fonctionnement de facultés mentales propres au cerveau humain.

Des connaissances sur l’organisation et le fonctionnement de facultés mentales de haut niveau telles que le langage, le raisonnement logique ou le calcul, pour lesquelles l’étude sur le cerveau animal ne pouvait être utile, ont été mises au jour par l’IRMf. Il en va de même des principaux mécanismes et facteurs à l’œuvre dans l’apprentissage (voir Neurosciences : apprendre en 4 temps) ainsi que de la nature de certains problèmes d’ordre neurologique, dont la dyslexie, la dyscalculie et la démence, communément désignées comme les « 3 D ». L’IRMf a aussi permis de commencer à étudier les manifestations cérébrales de la conscience lors des états de sommeil et d’éveil.

L’abandon du modèle « une fonction = une région » pour le modèle en larges réseaux.

On a longtemps cru que le cerveau était un organe relativement stable et régulier où l’information était traitée de façon indépendante dans chaque aire. Or, l’IRMf nous a montré qu’au contraire le cerveau est non seulement en constant remodelage (neuroplasticité), mais que son mode d’action complexe repose sur l’activation et l’interaction de réseaux de neurones distribués sur l’ensemble du cortex. Ainsi, une aire cérébrale peut être impliquée dans les réseaux neuronaux de diverses fonctions mentales.

Sources
  • Olivier Houdé, Bernard Mazoyer et Nathalie Tzourio-Mazoyer, Cerveau et psychologie, Puf, 2002.
  • Le cerveau à tous les niveaux – McGill
  • « L’histoire du développement des neurosciences » dans Sciences et Avenir, Les indispensables no206, juillet/septembre 2021.

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Catherine Meilleur

Auteure:
Catherine Meilleur

Stratège en communication et Rédactrice en chef @KnowledgeOne. Poseuse de questions. Entêtée hyperflexible. Yogi contemplative.

Catherine Meilleur possède plus de 15 ans d’expérience en recherche et en rédaction. Ayant travaillé comme journaliste, vulgarisatrice scientifique et conceptrice pédagogique, elle s’intéresse à tout ce qui touche l’apprentissage : de la psychopédagogie aux neurosciences, en passant par les dernières innovations qui peuvent servir les apprenants, telles que la réalité virtuelle et augmentée. Elle se passionne aussi pour les questions liées à l’avenir de l’éducation à l’heure où se pointe une véritable révolution, propulsée par le numérique et l’intelligence artificielle.