La spécialisation des hémisphères cérébraux

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Les hémisphères cérébraux

On a découvert seulement vers 1 950 que l’hémisphère droit n’est pas un simple complément du gauche, mais qu’il apporte sa contribution à l’activité nerveuse. A l’idée d’un hémisphère cérébral gauche dominant et d’un hémisphère cérébral droit subordonné se substitue celle d’une spécialisation fonctionnelle des hémisphères cérébraux. Les liaisons sensorielles et motrices de chaque hémisphère avec le demi-espace du côté opposé impliquent en soi la coopération des deux hémisphères ; mais, en outre, leur spécialisation intervient dans des fonctions complexes : l’hémisphère gauche détient bien plus de capacités linguistiques que le droit ; l’hémisphère droit a des aptitudes supérieures dans le domaine de la vision, de la reconnaissance des formes, de la musique. Les comportements émotionnels : angoisse ou indifférence, seraient eux aussi en rapport avec l’activité particulière d’un hémisphère…
La spécialisation fonctionnelle des deux hémisphères est difficile à découvrir par la seule observation, puisqu’ils sont reliés anatomiquement et fonctionnellement ; seules des conditions expérimentales permettent de la mettre en évidence. Les deux hémisphères cérébraux sont reliés point parpoint par les fibres contenues dans une formation médiane appelée « corps calleux » en raison de sa consistance. Fait de substance blanche et de deux cent millions de fibres, cet organe de liaison transfère les informations d’un hémisphère à l’autre de telle sorte qu’elles sont intégrées à la fois par l’un et par l’autre. La preuve en a été faite expérimentalement : si l’on soumet un chat dont on a sectionné le corps calleux à un apprentissage qui consiste à faire rentrer par une moitié du champ visuel un stimulus qui ne va que dans l’hémisphère cérébral opposé et si on présente le même stimulus dans l’autre moitié du champ visuel, c’est-à-dire à l’autre hémisphère, il ne se produit rien de ce qui a été appris ; c’est la preuve que rien n’a été transféré à ce dernier hémisphère. Chez l’Homme, la section chirurgicale du corps calleux, réalisée par R. Sperry dans quelques cas d’épilepsie sévère pour éviter la transmission des décharges électriques d’un hémisphère cérébral à l’autre, a permis d’étudier le fonctionnement de chaque hémisphère cérébral indépendamment de l’autre. Les sujets dits split brain (cerveau dédoublé) ont les deux hémisphères cérébraux définitivement séparés. La séparation peut aussi être réalisée grâce à l’inhibition temporaire d’un hémisphère par un électrochoc unilatéral ou par injection dans une carotide interne d’amytal sodique1. L’électrochoc unilatéral ne déprime que l’hémisphère sur lequel les électrodes ont été placées ; l’autre hémisphère conserve son activité ; on peut alors comparer les fonctions de chacun. Les deux hémisphères séparés restent chacun en contact avec la moitié opposée du monde extérieur. Puisque c’est l’hémisphère gauche qui reconnaît le sens des mots, le sujet doit tourner la tête pour lire ce qui est écrit dans son champ visuel gauche, sinon il ne comprend que la moitié droite du texte. Toutes les informations tactiles ou visuelles perçues par la moitié droite du corps et transmises à l’hémisphère gauche donnent lieu à une réponse verbale absolument normale. A l’inverse, celles perçues par la moitié gauche du corps et transmises à l’hémisphère droit ne donnent lieu à aucune réponse verbale : le sujet nie même avoir vu l’image ou palpé l’objet. Cela signifie que son demi-cerveau gauche (celui du langage) n’a pas pu recevoir l’information perçue par le demi-cerveau droit, bien que ce dernier ait enregistré l’information ce qui est vérifié par des tests tactiles ou visuels appropriés.
Chaque hémisphère reçoit les informations sensorielles et commande aux muscles du côté opposé. Il y a union et collaboration entre les deux hémisphères grâce aux commissures interhémisphériques, mais chacun a une spécialisation.
L’hémisphère gauche est le siège de la capacité linguistique du langage et de la pensée rationnelle et abstraite. Le sujet « hémisphère gauche » conserve ses facultés verbales et rationnelles et parle même plusaisément que d’habitude. Il entend, comprend et retient les paroles de ses interlocuteurs. Par contre, ses perceptions auditives sont perturbées ; il ne peut pas reconnaître l’intonation d’une voix et distinguer une voix masculine d’une féminine, et bien que son acuité auditive reste inchangée, il a une agnosie auditive et ne perçoit plus les images sonores, ni les images musicales ; tous les sons lui paraissent semblables, il ne sait plus chanter. Du point de vue visuel, la perception des images est aussi dégradée ; il ne reconnaît ni leurs formes, ni leurs couleurs ; il ne sait plus recopier un dessin de sa main droite pourtant plus habile que la gauche ; il ne sait plus assembler les figures géométriques, ni découvrir le détail qui manque dans un dessin incomplet. Il se rappelle à quel endroit il se trouve et quel est le jour de l’année, mais il est incapable de reconnaître les salles de l’hôpital, ni même la saison en regardant par la fenêtre. Toute l’imagerie mentale est donc désorganisée, alors que la perception des mots est meilleure, l’appa¬rence extérieure des objets est moins bien saisie alors que la pensée abstraite conceptuelle est conservée voire même améliorée. Une amélioration du tonus émotionnel et un certain optimisme accompagnent ces phénomènes ; le sujet devient plus sociable, enjoué, euphorique. Un malade atteint d’une lésion de l’hémisphère gauche peut avoir une apraxie idéomotrice et des troubles bilatéraux de la somatognosie. Il ne comprend pas le sens des mots écrits alors même qu’il les voit, ni des mots parlés alors qu’il est capable de saisir le ton de celui qui parle. Il a conscience de son infirmité.
L’hémisphère droit contrôlerait la pensée concrète et pratique et aussi l’imagerie mentale. Le sujet « hémisphère droit » a des facultés d’élocution et de compréhension des concepts abstraits diminuées, il ne conserve qu’une partie de son vocabulaire ; il a du mal à se rappeler le nom des objets mais il peut expliquer comment s’en servir ; il ne comprend qu’un petit nombre de mots ; il parle peu et préfère répondre par gestes. Il devient par contre plus sensible aux intonations de voix et reconnaît les bruits, les voix, les airs musicaux, les mélodies. Tout ce qui concerne la perception des images est amélioré. L’orientation dans le temps et dans l’espace est affectée mais d’une autre façon que l’hémisphère gauche ; il ne sait pas dire où il est, ni la date, ni l’année, mais il a conservé l’orientation visuelle et pratique. Comme l’hémisphérique gauche, il change d’humeur mais la transformation se fait à l’opposé ; il devient plus émotif ; il est morose, pessimiste, angoissé, ce qui laisse supposer que l’hémisphère droit est de manière prépondérante à la base d’un comportement émotionnel. Un malade atteint d’une lésion hémisphérique droite peut avoir une agnosie visuospatiale, c’est-à-dire des déficits de l’analyse des relations spatiales qui se manifestent par l’incapacité de dessiner, d’assembler des cubes, de s’habiller, de s’orienter sur un plan ou dans des lieux connus et même de reconnaître des visages. Il comprend le sens de ce qu’il entend, mais souvent ne sait pas reconnaître si le ton employé est humoristique ou
exaspéré. Il ne sait plus reconnaître les sons, les mélodies. La négligence spatiale des hémiplégiques gauches fait que les malades sont indifférents à leur condition, ils peuvent même nier leur déficit moteur, ce qui rend plus difficile leur rééducation.
Nous sommes donc en droit de tirer la conclusion que l’hémisphère gauche gouverne la pensée analytique logique et abstraite mise en œuvre dans le langage et les mathématiques, le droit gouverne la pensée concrète et l’imagerie mentale mise en oeuvre par exemple dans la création artistique. Les activités liées à la parole, à la formation et à la perception des mots dépendent entièrement de l’hémisphère gauche car un système de mots est un système de symboles, mais l’intonation, la tonalité, la mélodie, la musicalité, sont contrôlées par l’hémisphère droit.
Des questions troublantes se posent au sujet de la coopération des deux hémisphères et de l’unicité ou la dualité de notre personnalité, ainsi que de l’élaboration des processus intellectuels de la créativité, tant dans le raisonnement que dans la pensée mathématique, tant dans l’inspiration artistique que littéraire.
Pour les fonctions motrices et sensitives élémentaires, la répartition entre les deux hémisphères est très simple. Chaque aire corticale primaire motrice commande au côté opposé et tout ce que nous percevons de l’espace par le toucher, la vision, l’audition, est réceptionné par l’hémisphère opposé. La plupart des fibres motrices et sensitives croisent la ligne médiane en un point précis de leur parcours. Les deux hémisphères reçoivent d’abord ensemble les informations venues du monde ambiant ; chacun en extrait ensuite ce qui lui revient plus particulièrement, le traite en fonction de sa spécialisation et communique à l’autre l’information ainsi traitée. Chaque hémisphère a sa propre mémoire, ses propres archives ; l’un perçoit le monde dans sa richesse, sa diversité, l’autre l’analyse. Quand les deux mécanismes, imagerie mentale et pensée abstraite, sont connectés, les phénomènes sont complètement saisis.
La mémoire des images est plus ancienne que celle des mots. Les animaux n’ont qu’une mémoire des objets, les enfants aussi avant de savoir parler. A la naissance, l’enfant a en somme deux hémisphères droits ; il n’a pas encore d’hémisphère verbal. La spécialisation des hémisphères se fait pendant les deux premières années. Sans stimulus adéquat pendant la maturation, une zone préformée ne peut pas acquérir sa capacité fonctionnelle. Ce sont donc les fonctions de l’hémisphère gauche qui ont hissé l’humanité à sa position dominante. La latéralité est à l’origine de la spécialisation fonctionnelle des hémisphères cérébraux.
En ce qui concerne la perception musicale, une expérience de Bever et Chiarello (1974) est démonstrative. Chez les sujets sans éducation musicale, la reconnaissance d’une mélodie est supérieure par l’oreille gauchedonc par l’hémisphère droit ; chez les musiciens, au contraire, c’est par l’oreille droite, donc par l’hémisphère gauche, que sont obtenus les meilleurs résultats. En l’absence d’éducation musicale, la reconnaissance des mélodies paraît être effectuée d’après le contour mélodique et général, ce qui explique le recours à l’hémisphère droit. Les musiciens, au contraire, procèdent par traitement analytique de l’information ; c’est donc l’hémisphère gauche qui est privilégié. Barbizet (1980) fait la constatation suivante : chez des sujets musicalement cultivés, une lésion de l’hémisphère gauche entraîne des troubles de l’expression et de la compréhension, mais non de l’attitude musicale ; le malade peut fredonner un air, régler son poste de radio sur la musique et non sur les paroles ; après rééducation, il jouera de son instrument, chantera, mais fera des erreurs au niveau des paroles, manquera des couplets, aura des difficultés pour lire ou écrire le solfège. Une lésion droite détermine l’impossibilité de reproduire la mélodie alors que les paroles de la chanson sont reconnues ; le malade règle son poste de radio sur les discours et se désintéresse des mélodies. On est surpris qu’une telle latéralisation auditive puisse exister alors que le croisement des voies auditives n’est pas total et que certaines fibres sont directes !
D’une manière générale, les images, le sons, les syllabes, non signifiants, restent localisés à l’hémisphère qui les a reçus en premier ; par contre, l’information signifiante est transmise d’un hémisphère à l’autre. Chaque hémisphère inhibe d’une certaine façon l’activité de l’autre. Quand l’hémisphère droit est inactivé, l’activité verbale devient plus aisée ; si l’hémisphère gauche est inactivé, la perception des images se renforce ; le rôle dominant appartient à l’un ou à l’autre suivant les cas. Selon les exigences de la situation, l’individu utilise l’un ou l’autre mode de traitement de l’information. V.L. Deglin prend l’exemple du mathématicien qui peut jongler avec les concepts abstraits de nombre grâce à son hémisphère gauche et réagir par une perception de l’espace réel avec son hémisphère droit quand il prend le volant de sa voiture et évite les obstacles.
Les mouvements involontaires des yeux fournissent un indice sur le mécanisme de la spécialisation hémisphérique. La direction du regard témoigne de l’activité hémisphérique : lorsqu’un hémisphère cérébral travaille, les yeux se tournent involontairement du côté opposé. Chez le droitier, la réalisation de tâche impliquant le langage s’accompagne de mouvements des yeux qui se dirigent et de la tête qui s’incline vers la droite, alors que la résolution du problème de type spatial déclenche des mouvements oculaires plutôt dirigés vers la gauche. Si l’on pense à rédiger une lettre, on tourne probablement les yeux vers la droite ; si on rêve à un beau paysage, le regard a de bonne chance de se tourner sur la gauche… ? Il est évidentque les mouvements de la tête et du regard dans une direction donnée traduisent l’activation de l’hémisphère cérébral opposé à cette direction.
D’après G.E. Schwartz et ses collaborateurs , la direction du regard accompagnant la réponse à une question serait variable avec son contenu affectif : si elle est chargée d’affectivité, le mouvement est dirigé vers la gauche, laissant supposer une activité prévalente de l’hémisphère droit ; si elle en est dépourvue, le sujet regarde aussi bien à droite qu’à gauche. Une difficulté tient de ce que certains sujets ont tendance à tourner systématiquement leur regard plutôt à gauche ou plutôt à droite. D’après M. Meskin et J.L Singer , les premiers seraient des individus à la fois plus émotifs et plus créatifs que les seconds qui eux seraient plus rationnels. A l’appui de cette dernière affirmation, on cite les études réalisées sur des mathématiciens ; ils présenteraient une prévalence de mouvements oculaires vers la droite, ce qui témoigne de la dominence hémisphérique gauche.
Notre personnalité dépend de celui des deux hémisphères cérébraux qui joue le rôle dominant. L’hémisphère droit fonctionnerait davantage chez les artistes, tandis que l’hémisphère gauche prédominerait chez les philosophes. Le substratum de la distinction faite par P. Pavlov selon laquelle les Hommes peuvent se répartir en deux catégories, les « artistes » et les « penseurs », serait donc découvert ! Marshall Me Luhan résume en disant que l’hémisphère gauche est celui du quantitatif alors que le droit est celui du qualitatif. A gauche, le caractère de l’information est linéaire, continu, statique ; à droite, les perceptions ont un caractère global et simultané. Le cerveau gauche serait ainsi l’organe de l’Homme de la Renaissance, du lecteur critique, analyste, alors que le droit serait celui de la simultanéité, de la communauté, de l’appréhension globale par les moyens audiovisuels et non plus linéaire par la lecture. N’est-ce pas là un peu romancer… ? La spécialisation hémisphérique évoque encore ce que B. Pascal a appelé l’esprit de géométrie et l’esprit de finesse. On peut se demander en effet si les formes perçues par l’hémisphère droit peuvent devenir réelles ou si elles restent imaginaires, lorsqu’elles ne sont pas soumises au jugement de l’hémisphère gauche ? Se demander aussi si une pensée critique reste stérile lorsqu’elle n’appelle pas la participation de l’hémisphère droit qui fournit la note intuitive et créatrice ? L’activité des deux hémisphères est certainement complémentaire comme le sont l’esprit de géométrie et l’esprit de finesse : le progrès scientifique et la création artistique nécessitent leur contribution.