aQuestions-réponses : Pourquoi le côté droit du cerveau contrôle-t-il le côté gauche du corps ?
Par Frontiers
Édité par Swati Mestri, révisé par Andrew Zinin
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Crédit : Unsplash/CC0 Domaine public
Le Dr Martin Wessendorf est neuroscientifique et professeur associé émérite à l'université du Minnesota. Ses travaux portent sur la manière dont le tronc cérébral contrôle le fonctionnement des neurones dans la moelle épinière. Daniel Wang mène également des recherches sur le cerveau, en se concentrant sur les neurosciences cognitives et les maladies neurodégénératives.
Ils sont les auteurs d'un nouvel article publié dans *Frontiers in Neuroanatomy*, qui explore plusieurs circuits cérébraux chez les animaux tétrapodes (dotés de quatre membres) présentant une organisation croisée (c'est-à-dire qu'un côté du cerveau est relié au côté opposé du corps). L'article propose une hypothèse inédite sur la façon dont ces circuits auraient pu évoluer.
Si vous avez étudié la neuroanatomie, vous vous êtes peut-être interrogé sur cette organisation croisée du cerveau et sur son histoire évolutive. Nous examinerons différentes voies nerveuses, puis nous présenterons notre hypothèse sur les raisons pour lesquelles la plupart de ces voies controlatérales (qui traversent la ligne médiane) ont évolué.
Comment les informations visuelles parviennent au cerveau
Tout commence par les informations sensorielles provenant des yeux. Comme le cristallin inverse l'image sur la rétine, ce que nous voyons sur notre droite se projette sur la partie gauche de la rétine, et inversement. Le nerf optique achemine ces informations jusqu'au chiasma optique ; à cet endroit, les fibres nerveuses correspondant au champ visuel droit sont isolées et dirigées vers la moitié gauche du cerveau. Le processus est identique pour le champ visuel gauche. Nos entrées visuelles ciblent, entre autres, une structure ancienne appelée « tectum optique ».
Le tectum optique (appelé « colliculus supérieur » chez les mammifères) est une structure située dans le mésencéphale qui génère des réponses rapides à ce que nous percevons. Les informations issues de chaque champ visuel sont projetées sur le côté opposé du tectum optique. Dans ses couches plus profondes, les sensations physiques (informations somatosensorielles) y sont également représentées. Le tectum optique est présent chez toutes les espèces de vertébrés ; il semble donc figurer parmi les structures neuroanatomiques les plus anciennes chez ces animaux.
Comment les informations corporelles parviennent au cerveau
Nous examinons deux voies neuronales qui assurent la transmission des sensations physiques provenant de la majeure partie du corps. Toutes deux croisent la ligne médiane du système nerveux central (le cerveau et la moelle épinière) et semblent être présentes chez toutes les espèces de tétrapodes (animaux dotés de quatre membres, incluant les mammifères, les oiseaux, les reptiles et les amphibiens).
La voie des colonnes dorsales relaie les sensations de toucher léger, de vibration et de position du corps. Comme son nom l'indique, elle transmet les informations sensorielles issues des membres et du corps en remontant le long des colonnes dorsales de la moelle épinière. Elle se connecte ensuite à un autre neurone et croise la ligne médiane au niveau du tronc cérébral, situé juste au-dessus de la moelle épinière. Bien que les poissons en soient dépourvus, cette voie a été observée chez les amphibiens, les oiseaux, les mammifères et les reptiles, ce qui témoigne d'une présence hautement conservée chez les tétrapodes.
Par ailleurs, le faisceau spinothalamique achemine des informations relatives à la douleur, aux démangeaisons et à certaines formes de toucher, depuis le corps vers le cerveau. Outre le fait qu'il véhicule des types de sensations différents, ce faisceau se distingue de la voie des colonnes dorsales par le fait qu'il croise la ligne médiane au sein même de la moelle épinière. Il remonte ensuite pour transmettre les informations sensorielles corporelles vers le thalamus — une structure cérébrale située juste au-dessus du mésencéphale, qui traite une grande partie des informations liées au mouvement et aux sensations. Un faisceau spinothalamique à organisation controlatérale a été identifié chez les oiseaux, les mammifères, les reptiles, et même chez certains poissons cartilagineux, tels que les requins et les raies.
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Comment les informations circulent du cerveau vers le corps
Nous avons également étudié trois voies à organisation controlatérale qui contrôlent les muscles squelettiques.
La première est la voie tectospinale. Le tectum optique reçoit des informations visuelles, mais il reçoit également des signaux auditifs et somatosensoriels ; ces derniers sont organisés en cartes qui correspondent spatialement aux informations visuelles projetées vers le tectum controlatéral. Si, alors que vous vous apprêtez à traverser un passage piéton, vous apercevez du coin de l'œil une voiture qui arrive, vous vous tournez vers elle. Il s'agit là d'un exemple de la manière dont la voie tectospinale permet de générer des réponses à des stimuli visuels. Cette voie peut également induire des réponses similaires face à des stimuli auditifs ou tactiles.
La composante motrice de cette voie prend naissance dans les couches les plus profondes du tectum optique et projette ses axones vers la moelle épinière controlatérale. Cette voie est présente chez la plupart des tétrapodes ainsi que chez certains poissons cartilagineux.
La voie rubrospinale, quant à elle, contribuerait au contrôle des membres chez les animaux. Cette voie, particulièrement développée chez la plupart des mammifères, trouve son origine dans le noyau rouge — situé dans le mésencéphale — et projette ses axones vers la moelle épinière controlatérale. Sa présence a été attestée chez les tétrapodes et chez certains poissons cartilagineux.
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RESUME
Questions-réponses : Pourquoi l'hémisphère droit du cerveau contrôle-t-il la partie gauche du corps ?
De nombreuses voies sensorielles et motrices relient un hémisphère cérébral à la partie opposée du corps. Une explication évolutionniste proposée est que d'anciens circuits visuels croisés ont fourni le modèle organisationnel aux voies ultérieures. Cette hypothèse explique le câblage controlatéral.
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COMMENTAIRES
Je n ai pas les connaissances necessaires pour repondre a leurs questions mais je m interroge :est ce le MEME cas pour tous les vertebrés ??????L'homme est il un etre a part?????
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