Karin Saltoun, McGill University
Publication scientifique
Saltoun K, Adolphs R, Paul LK, Sharma V, Diedrichsen J, Yeo BTT, Bzdok D. Dissociable brain structural asymmetry patterns reveal unique phenome-wide profiles. Nat Hum Behav. 2023 Feb;7(2):251-268. doi: 10.1038/s41562-022-01461-0.
Révéler comment la division du travail se produit dans le cerveau
L’humain a développé un cerveau volumineux et coûteux qui permet les nombreuses tâches cognitives qui sous-tendent tout ce que nous pensons, sentons et faisons. La division du cerveau en deux hémisphères est probablement l’un des principes d’organisation clés du cerveau, les hémisphères gauche et droit ancrant des processus cognitifs spécifiques, tels que la spécialisation du traitement spatial et facial dans l’hémisphère droit et la dominance de l’hémisphère gauche dans la compréhension et la production du langage. Pourtant, la relation entre la structure physique du cerveau et la division fonctionnelle du travail entre les hémisphères demeure mal comprise. Une étude dirigée par Karin Saltoun, doctorante à l’université McGill, a examiné l’imagerie structurelle de la matière grise et de la matière blanche de plus de 37 000 participants à la UK Biobank et a révélé que l’asymétrie cérébrale est un phénomène plus complexe qu’on ne le pensait auparavant. Plutôt qu’une ou deux zones du cerveau présentant une asymétrie prononcée, ils ont découvert que tous les niveaux du cerveau s’écartaient significativement de la symétrie de manière systématique.
En utilisant une méthode d’analyse statistique qui révèle à quel point deux variables varient ou « bougent » ensemble, les chercheurs ont révélé que les régions cérébrales couramment étudiées présentaient une ou plusieurs caractéristiques cérébrales dispersées dans l’espace avec une asymétrie interdépendante. En d’autres termes, les caractéristiques cérébrales ne s’écartent pas spontanément de la symétrie, mais plutôt en conjonction avec d’autres caractéristiques cérébrales. Leur analyse a en outre révélé que ces partenaires asymétriques couvraient toutes les régions du cerveau.
La biobanque britannique est une initiative épidémiologique à grande échelle qui offre des indicateurs de comportement, de mode de vie et de santé mentale en plus un balayage structurel uniforme du cerveau pour plus de 37 000 personnes impliquées dans la première partie de cette étude. Les chercheurs ont ainsi pu comparer les schémas d’asymétrie nouvellement découverts avec un large éventail d’environ 1 000 indicateurs du mode de vie dans le monde réel.
Cette analyse a révélé un grand nombre de comportements et de traits liés à l’asymétrie qui n’ont été que rarement abordés dans le contexte de l’asymétrie. Par exemple, ils ont mis en évidence des associations avec le statut socio-économique, les marqueurs du système immunitaire et la dépression à certains patrons d’assymétrie. Ils ont en outre découvert des combinaisons uniques de liens phénotypiques, comme la cognition mais pas la santé mentale dans un schéma, tandis que la main et la cognition en caractérisaient un autre.
Les chercheurs ont découvert une série de schémas d’asymétrie cérébrale uniques qui se chevauchent dans l’espace dans le cerveau humain et qui sont chacun liés à une constellation unique d’indicateurs mesurables du comportement et du mode de vie. Les chercheurs ont mis ces schémas d’asymétrie cérébrale à la disposition de tous dans une base de données publique afin de permettre aux autres membres de la communauté de consulter et d’utiliser l’ensemble des résultats.
À propos de Karin Saltoun
Karin Saltoun a effectué cette recherche en tant qu’étudiante à la maîtrise dans le laboratoire du Dr Danilo Bzdok au Centre d’imagerie cérébrale McConnell de l’Institut neurologique de Montréal (INM). En tant qu’auteur principal, Karin Saltoun a contribué à tous les aspects de l’article, à l’analyse des données et au développement du code. Elle poursuit présentement des études doctorales.
