Why Congenitally Blind People Show Activity in Visual-Processing Areas of the Brain

Résumé: L’étude révèle des changements structurels de la connectivité du thalamus à d’autres zones cérébrales chez les personnes atteintes de cécité congénitale, fournissant des preuves de la plasticité cérébrale. Les zones du thalamus qui se connectent au lobe occipital chez les personnes aveugles sont plus faibles et plus petites, laissant de la place aux connexions dans le cortex temporal qui sont renforcées.

la source: IDOR

Récemment publié dans la revue scientifique Cartographie du cerveau humainune étude brésilienne a identifié pour la première fois la réorganisation des structures anatomiques dans le cerveau des personnes atteintes de cécité congénitale.

La recherche a été menée par l’Institut D’Or de recherche et d’éducation (IDOR), l’Université fédérale de Rio de Janeiro (UFRJ) et le Centre d’ophtalmologie spécialisée du Brésil.

Il y a quelques décennies, des études scientifiques ont rapporté la curieuse découverte que les personnes nées aveugles pouvaient activer la région de traitement de la vision du cerveau, le cortex occipital, lorsqu’elles se livraient à une activité non visuelle, comme la lecture en braille (un système de langage tactile) . .

Ces études ont été une preuve supplémentaire de la soi-disant plasticité cérébrale, qui est la capacité du cerveau à réorganiser ses connexions pour faire face à l’adversité. Ce processus peut impliquer une série de modifications structurelles, telles que le développement de nouvelles voies neuronales ou la réorganisation des connexions existantes.

« Peu de temps après notre naissance, nous sommes exposés à des stimuli captés par nos sens, qui sont fondamentaux pour déterminer les circuits du cerveau. C’est aussi une période où notre cerveau est en grande transformation.

« Techniquement, nous pourrions penser que le cortex occipital serait sans fonction chez les personnes nées aveugles, mais nous savons que ce n’est pas le cas. Il est activé. Ce qu’il nous manquait pour comprendre, c’était le processus structurel sous-jacent », explique le Dr Fernanda Tovar-Moll, auteur correspondant de l’étude actuelle et présidente de l’IDOR.

Dans la recherche, des techniques d’imagerie par résonance magnétique ont été utilisées pour analyser la connectivité structurelle dans le cerveau humain et pour étudier la possibilité de connexions neuronales alternatives. Les images neurales de 10 personnes atteintes de cécité congénitale et lecteurs de braille ont été comparées à un groupe témoin de 10 personnes ayant une vision intacte.

Après une analyse détaillée, les scientifiques ont observé des changements structurels de connectivité dans le thalamus, une structure située dans le diencéphale, la région centrale du cerveau qui reçoit, traite et distribue les informations capturées par les principaux sens humains – tels que la vision, l’ouïe et toucher – aux différentes régions du cerveau.

« La plasticité est l’axe de recherche de notre groupe depuis de nombreuses années, et dans ce cas de plasticité intermodale chez les personnes aveugles congénitales, dans laquelle des zones éloignées du cerveau présentent cette communication, nous avons suspecté que le phénomène aurait pour origine le thalamus, car c’est la structure cérébrale responsable de la connexion de plusieurs régions corticales, et il pourrait s’agir d’une zone qui, avec peu de changement dans les circuits axonaux [part of the neuron responsible for conducting electrical impulses] seraient capables de connecter des cortex éloignés les uns des autres », commente le neuroscientifique.

La recherche a également observé que la zone du thalamus dédiée à la connexion avec le cortex occipital (vision) était plus petite et plus faible chez les personnes aveugles, laissant de la place aux connexions avec le cortex temporal (ouïe), qui se sont révélées renforcées par rapport à à celles observées chez les personnes sans déficience visuelle. Cela signifie qu’en plus d’être activé, le cortex visuel est également envahi par des connexions qui affinent d’autres sens, comme l’ouïe et le toucher.

C’était la première fois qu’une étude décrivait chez l’homme une cartographie alternative dans la connectivité du thalamus avec les cortex occipital et temporal, et ces réorganisations plastiques pourraient être un mécanisme capable d’expliquer comment des stimuli non visuels atteignent et activent le cortex visuel dans personnes aveugles congénitales.

“Les études de neuroimagerie nous permettent de naviguer dans la structure du cerveau et de mieux comprendre la diversité de la plasticité cérébrale, ce qui peut également ouvrir la voie à des découvertes telles que de nouvelles initiatives de réhabilitation visuelle”, ajoute le Dr Tovar-Moll, indiquant que son groupe de recherche est toujours impliqués dans d’autres études avec des personnes aveugles congénitales dans lesquelles ils étudient, en plus de la structure, les adaptations fonctionnelles de la plasticité cérébrale dans cette population.

À propos de cette actualité de la recherche en neurosciences visuelles

Auteur: Leandro Tavares
la source: IDOR
Contacter: Leandro Tavares – IDOR
Photo: L’image est dans le domaine public

recherche originale : Accès libre.
“Réorganisation des connexions thalamocorticales chez les humains aveugles congénitaux” par Fernanda Tovar-Moll et al. Cartographie du cerveau humain

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Résumé

Réorganisation des connexions thalamocorticales chez les humains aveugles congénitaux

La plasticité intermodale chez les personnes aveugles a été rapportée au cours des dernières décennies, montrant que les informations non visuelles sont transportées et traitées par des structures cérébrales « visuelles ». Cependant, malgré de multiples efforts, les fondements structurels de la plasticité intermodale chez les personnes aveugles congénitales restent flous.

Nous avons cartographié la connectivité thalamocorticale et évalué l’intégrité de la substance blanche de 10 personnes aveugles congénitales et de 10 témoins voyants.

Nous avons émis l’hypothèse d’un schéma de connectivité thalamocortical aberrant qui se produit en l’absence de stimuli visuels dès la naissance en tant que mécanisme potentiel de plasticité intermodale. En plus de la microstructure altérée des faisceaux de matière blanche visuelle, nous avons observé des changements de connectivité structurelle entre le thalamus et les cortex occipital et temporal.

Plus précisément, le territoire thalamique dédié aux connexions avec le cortex occipital était plus petit et présentait une connectivité plus faible chez les personnes aveugles congénitales, tandis que ceux se connectant au cortex temporal présentaient un plus grand volume et une connectivité accrue. Le modèle anormal de connectivité thalamocorticale comprenait les noyaux géniculés latéral et médial et le noyau pulvinar.

Pour la première fois chez l’homme, un remappage des connexions thalamocorticales structurelles impliquant à la fois des noyaux thalamiques unimodaux et multimodaux a été démontré, mettant en lumière les mécanismes possibles de la plasticité intermodale chez l’homme.

Les présents résultats peuvent aider à comprendre les adaptations fonctionnelles couramment observées chez les personnes aveugles congénitales.