Les êtres humains ont développé des concepts sophistiqués comme la masse et la gravité pour expliquer un large éventail de phénomènes quotidiens, mais les scientifiques n’ont qu’une compréhension limitée de la façon dont ces concepts sont représentés dans le cerveau.
En utilisant des techniques de neuro-imagerie de pointe, des chercheurs de l’Université Queen’s ont révélé comment le cerveau stocke les connaissances sur le poids d’un objet – une information essentielle pour saisir et interagir avec les objets de notre environnement.
Jason Gallivan, stagiaire postdoctoral Banting dans le Département de psychologie, et Randy Flanagan, professeur au Département de psychologie, ont utilisé l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour découvrir les régions du cerveau qui représentent le poids d’un objet avant qu’il ne soit soulevé. Ils ont constaté que la connaissance du poids de l’objet est stockée dans le cortex visuel ventral, alors qu’on croyait jusqu’à maintenant que cette région du cerveau ne servait qu’à représenter les caractéristiques visibles d’un objet, comme sa taille, sa forme, son emplacement et sa texture.
«Nous travaillons sur différents projets dans le but de déterminer comment le cerveau produit des actions sur le monde», explique le Dr Gallivan au sujet du travail qu’il a entrepris au Centre d’études en sciences neurologiques à Queen’s. « Le fait de regarder un objet ne fournit pas au cerveau des informations sur le poids de cet objet. Prenez par exemple une valise. Il n’y a souvent rien dans son aspect visuel qui vous informe sur le fait qu’elle soit pleine de vêtements ou vide. Ce sont plutôt des informations qui doivent être obtenues de nos interactions récentes avec cet objet et stockées dans le cerveau afin de guider nos mouvements la prochaine fois que nous devons soulever et interagir avec cet objet « .
Selon des recherches antérieures, on avait déterminé que le cortex visuel ventral servait à la perception et la reconnaissance visuelle de l’objet alors que la que le cortex visuel dorsal servait au traitement visuel permettant le contrôle de l’action. Cependant, cette division du travail n’avait été testée que pour des actions guidées visuellement comme le fait de tendre la main, une action dirigée vers un objet, mais pas pour des actions impliquant la manipulation d’objets, qui nécessitent l’accès aux connaissances stockées sur les propriétés de l’objet.
« Parce que l’information sur le poids de l’objet est surtout utile pour le contrôle de l’action, nous pensions que cette information ne serait stockée que dans les zones du cerveau liées à la motricité», explique le Dr Gallivan. « Étonnamment, cependant, nous avons constaté que cette information non-visuelle a été également enregistrée dans le cortex visuel ventral. On peut supposer que cela permet d’associer facilement le poids d’un objet à ses propriétés visuelles « .
Dans leurs recherches en cours, les Drs Gallivan et Flanagan utilisent la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) pour perturber temporairement les zones du cerveau ciblées afin d’évaluer leur contribution à la manipulation compétente d’objets. En identifiant les régions du cerveau qui contrôlent certaines habiletés motrices, les recherches des Drs Gallivan et Flanagan seront utiles pour l’évaluation des patients atteints de troubles neurologiques, y compris les accidents vasculaires cérébraux.
Ces travaux ont été financés par les Instituts de recherche en santé du Canada (IRSC).
Source du texte: Anne Craig, Queen’s University
Traduction: CAN-ACN
Article de recherche original: Representation of Object Weight in Human Ventral Visual Cortex
Jason P. Gallivan, Jonathan S. Cant, Melvyn A. Goodale, J. Randall Flanagan
Current Biology http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.06.046
