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Le premier atlas sémantique du cerveau

Des chercheurs américains ont réussi la prouesse d'établir un altlas du cerveau d'une précision sans précédent qui  cartographie la façon dont le cerveau représente le sens de la langue parlée, mot par mot. L'exploit est d'autant plus remarquable qu'il s'agit d'une cartographie en temps réel de notre cerveau, en train de déchiffrer des mots. Mais surtout elle montre que le langage n’est pas limité comme on le croyait à certaines zones précises du cerveau, situées plutôt dans l’hémisphère gauche. Ces travaux montrent en effet que pour comprendre le langage, nous utilisons un nombre impressionnant de régions du cerveau, réparties dans des zones très éloignées les unes des autres.

Jack Gallant, neuroscientifique à l’Université de Berkeley, et ses collègues, dont l’auteur principal Alex Huth, ont voulu savoir comment notre cerveau réagit quand on nous raconte une histoire. Gallant décrit les ambitions de sa recherche au Guardian : « Notre objectif était de construire un atlas géant qui montre comment un aspect spécifique de la langue est représenté dans le cerveau, dans ce cas, la sémantique, ou la signification des mots ».

Pour ce faire, ils ont demandé à sept participants d’écouter un célèbre programme de contes diffusés à la radio : The Moth Radio Hour. Ils ont relié chaque participant à un IRM fonctionnel, une machine qui mesure le flux sanguin et l’activité des neurones dans le cerveau. Ainsi équipés, il était possible de voir les cerveaux des participants en action et de représenter sur des cartes l’activité qui s’y déployait. Ils ont ensuite associé les transcriptions mot à mot des contes entendus par les participants aux cartes produites par l’IRM. Les chercheurs ont pu ainsi détecter comment chaque mot déclenchait telle ou telle zone du cerveau.

En rassemblant les informations de tous les participants dans un modèle statistique, les chercheurs sont parvenus à créer un atlas du cerveau, un modèle 3D qui montre quelles zones sont allumées par tous les participants en réaction à des mots.

Les chercheurs de Berkeley ont découvert que les mots déclenchaient plus d’une centaine de zones différentes dans le cerveau. Certaines régions étant même systématiquement activées par tous les participants par certains mots. Ainsi, par exemple, des mots connotant des lieux activent certaines zones alors que les mots connotant des chiffres ou des quantités en allument d’autres.

Cette recherche montre que chaque mot déclenche plusieurs zones du cerveau, comme une sorte de réseau qui représenterait la signification de chaque mot que nous utilisons. À droite, près du sommet de la tête, se situe l'un des endroits du cerveau activé par les termes de l’univers de la famille : "femme", "mari", "enfants", "parents". Chaque mot est représenté par plus d'un spot parce que les mots ont tendance à avoir plusieurs significations. Ce qui est frappant dans cette étude, c’est que les atlas du cerveau étaient similaires pour tous les participants, ce qui suggère que leurs cerveaux ont organisé le sens des mots de la même manière.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

Atlas

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