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Les localisations cérébrales de l’antiquité à l’imagerie moderne : Le XIXe siècle

Vous êtes ici : » » Les localisations cérébrales de l’antiquité à l’imagerie moderne : Le XIXe siècle ; écrit le: 12 juin 2013 par imen modifié le 12 novembre 2014

1Alors que le rationalisme semble conduire la marche de la plupart des sciences : mécanique newtonienne, chimie cohérente du tableau de Men-deleiev, évolutionisme de Darwin, les mécanismes du cerveau restèrent encore l’objet d’hypothèses. L’idée qui progressa au cours du XIXe siècle de donner une fonction à chaque partie du cerveau ne pouvait que séduire les rationalistes.
Au début du XIXe siècle eut lieu la première phase de la médecine moderne par les corrélations anatomo-cliniques, c’est-à-dire l’état des lésions viscérales qui expliquent les signes cliniques (Morgagni, 1682- 1771). Le problème des localisations cérébrales reposa sur des bases nouvelles. Franz Joseph Gall (1758-1828) formula la doctrine de l’organologie qui fut baptisée phrénologie par son collaborateur Johann Gaspar Spurzheim (1 776-1 832). Ce qui signifiait qu’elle prétendait être la science de l’intelligence. Gall, excellent anatomiste, supposa que des faisceaux de fibres se réunissent à la surface du cerveau et que chaque ensemble agit comme un organe particulier (d’où le nom d’organologie) qui représente une faculté. Le cerveau n’est donc pas une unité. Il se compose d’autant de systèmes particuliers qu’il exerce des fonctions distinctes. Gall fut accusé de matérialisme puisque sa conception allait à l’encontre, semblait-il, de l’unité de l’âme. Une ordonnance impériale l’obligea à quitter Vienne ; il vint en 1 807 s’établir à Paris où l’on était plus tolérant.
D’après lui, les facultés sont innées et les « organes » qui les représentent déterminent des bosselures cérébrales qui s’impriment sur le crâne. On peut ainsi par la palpation du crâne déceler des facultés caractéristiques d’un individu et identifier l’organe de la poésie, de l’ambition, de la ruse, du vol, des mathématiques, etc., soit vingt-sept organes en tout. Il cherchait en somme après d’autres à connaître l’intérieur de l’Homme par son extérieur, le moral par le physique. La difficulté était que Gall était préoccupé par la localisation des facultés psychiques, morales et intellectuelles, et non par celle moins aléatoire des fonctions neurologiques. Sa collection de crânes et de moulages de cire est au Muséum d’Histoire Naturelle. En fait, il ouvrait la voie à la crâniologie dont Lombroso, médecin légiste, essaiera de faire une science.
Si Gall était dans l’erreur en admettant que les bosses crâniennes sont le reflet des facultés morales et psychiques, sa conception fit progresser la connaissance du cerveau car, en affirmant qu’il se compose de systèmes particuliers à fonctions distinctes, elle fut la première à attirer l’attention sur l’importance et l’hétérogénéité de l’écorce cérébrale ; elle annonçait les travaux cliniques et expérimentaux.Bouillaud (1796-1881), tout en se réclamant de Gall, établit en 1825 que le « principal législateur de la parole » est localisé dans les lobes antérieurs du cerveau. Il prit cependant ses distances envers Gall en précisant que son étude porte non pas sur l’aspect intellectuel du problème, mais sur son aspect mécanique. Il distingua nettement la faculté de créer les mots en tant que signes représentant les idées, leur mémorisation et la faculté de les articuler dont les sièges sont différents.
Le nom de Broca (1824-1880) est lié à la localisation du centre de la parole dans une zone définie du cerveau. Ses observations princeps datent de 1 861. Cependant, il a eu un précurseur en la personne de Marc Dax, un médecin de Sommières (Gard) qui en 1836 présenta à un congrès de Montpellier un mémoire en faveur de la thèse d’une localisation des troubles de la parole dans l’hémisphère cérébral gauche. D’abord sceptique sur la valeur des localisations cérébrales, Broca eut l’occasion d’observer à l’Hospice de Bicêtre un premier malade qui avait perdu l’usage de la parole depuis 21 ans et avait une hémiplégie droite progressive. L’autopsie révéla un ramollissement du lobe frontal gauche. Grâce à l’analyse de la lésion confrontée avec l’évolution clinique, il arriva à la conclusion qu’il s’agissait du centre de la parole dont l’atteinte rendait impossible la prononciation des mots, sans qu’il y ait paralysie concomitante des muscles de la langue. Il localisa ce centre dans les 2e et 3e circonvolutions frontales. Un deuxième cas peu après lui permit d’être plus affirmatif et de circonscrire le centre dans la 3e circonvolution frontale gauche. Broca proposa le terme d’aphémie ; c’est celui d’aphasie proposé par Trousseau en 1 864 qui s’imposa, et que Littré accepta avec son autorité de philologue expert en vocabulaire médical.
Broca fit la remarque capitale que « s’il est démontré qu’une faculté intellectuelle réside en un point déterminé des hémisphères, il est hautement probable sinon tout à fait certain que chaque circonvolution est affectée à des fonctions particulières ». De sa découverte naquit l’idée de la dominance de l’hémisphère cérébral gauche sur l’hémisphère droit et, en 1 874, Brown-Séquard n’hésita pas à parler de dualité du cerveau, l’hémisphère gauche étant le centre de la parole, de l’écriture, des mouvements volontaires, voire de l’intelligence. Ces idées furent généralement acceptées.
Alors commença la découverte des localisations cérébrales qui, à partir de là, ne correspondaient pas seulement à l’écorce cérébrale.
En 1 863, Highlings Jackson (1 855-1911 ) décrivit l’épilepsie localisée et l’existence d’une force corticomotrice. Il avait été précédé par Bravais qui l’avait décrite en 1827. Charcot devait réunir les deux noms dans l’appellation d’épilepsie Bravais-Jacksonienne. En 1870, Fritsh (1838-1891) et Hitzig (1838-1907) démontrèrent que la stimulation électrique des lobes frontaux chez différents Mammifères, le chien en particulier, déclenchent des mouvements involontaires des membres du côté opposé. Ils soulignèrent pour la première fois l’existence d’une distribution point par point de la représentation des différents muscles. En 1873, Ferrier (1843-1928) étudia la zone motrice chez le Singe ; en enlevant des fragments déterminés, il détermina des paralysies du segment de membre correspondant. Il le fit non seulement dans les aires motrices mais aussi dans les aires sensorielles visuelles, auditives, avec certes des erreurs mais d’une précision remarquable, compte tenu des moyens alors disponibles. Charcot (1825- 1892) fournit la contrepartie clinique de ces expériences. Il montra que l’étendue des paralysies des membres est en corrélation avec les lésions des zones motrices du cerveau.
La voie était ouverte pour trouver d’autres localisations. La liste est longue. L’apraxie fut décrite en 1905 par Liepman (1863-1925), l’anarthrie individualisée par Pierre Marie en 1906, l’aphasie sensitive c’est-à- dire lecture, écriture, compréhension verbale, par Wernicke en 1 874, les agnosies c’est-à-dire déficit des reconnaissances d’objets malgré l’intégrité des fonctions sensorielles, par Munck (1839-1912), puis par d’autres : agnosie visuelle, auditive, tactile, l’agraphie en 1884 par Pitres (1848- 1928). Panizza localisa la vision dans le lobe occipital (1855), Heschl les centres de l’audition dans les lobes temporaux (1 878).
Rolando, anatomiste (1773-1835), décrivit la scissure qui sépare la zone motrice et la zone sensitive, et qui porte son nom. A partir de là, la division en lobes fut une réalité anatomique et physiologique.
Le lobe frontal. L’écorce d’une circonvolution appelée la frontale ascendante est le point de départ de la motricité volontaire. La représentation corticale est proportionnelle à la précision et à la multiplicité des fonctions et non au volume des muscles ; ce qui s’exprime dans le dessin d’un homonculus difforme qui a en particulier une grande main et un bras très grêle, une large face et un crâne petit. Pour qu’un geste soit adapté, efficace et productif, il faut l’intervention des zones du cerveau qui élaborent l’idée et la programmation de l’acte : la praxie. Une perturbation de l’activité motrice dans sa conceptualisation et/ou dans sa réalisation technique s’appelle l’apraxie. On distingue plusieurs types d’apraxie : L’apraxie idéo-motrice atteint la gestualité : le sujet ne peut plus faire sur ordre le signe de la croix, le salut militaire, un geste d’adieu, envoyer un baiser, se peigner… il ne s’agit pas d’une paralysie mais d’un trouble de l’utilisation du schéma corporel. L’apraxie idéatroire est l’impossibilité de se servir des objets dans un acte donné (allumer une bougie, mettre une lettre dans une enveloppe).
L’écorce cérébrale frontale fut la première à être considérée comme le dépositaire des capacités intellectuelles les plus élevées et les plus spécifiques de l’Homme. On en fit le siège du « raisonnement », de la « synthèse » ou de « l’abstraction », le centre de « l’intelligence ». Ces absolus ont dû être révisés : une ablation importante de l’écorce frontale n’affectepas l’intelligence ; les malades porteurs de lésions frontales sont moins diminués intellectuellement que ceux atteints de lésions pariétales. Les opérations préfrontales de psychochirurgie ont des effets variables : si la lobotomie est bilatérale, on observe une perte de l’attention, de la mémoire des faits récents, de l’initiative et en particulier de la prévision, des altérations du raisonnement et du jugement, en même temps que des modifications de la personnalité caractérisées par l’euphorie, l’indifférence affective.
Il existe vraisemblablement des localisations fonctionnelles au niveau du lobe frontal, comme le suggèrent les données expérimentales. On pourrait distinguer : la région prémotrice dont la fonction majeure concerne les activités motrices – la région préfrontale située en avant de la précédente dont la fonction concerne l’organisation et la programmation des activités psychomotrices complexes – la région orbitofrontale située sur les faces interne et inférieure connectée avec le système limbique et dont la fonction majeure concerne l’intégration cognitive et affective des situations. Cette schématisation sans doute excessive ne tient pas compte de la spécialisation probable des lobes droit et gauche (voir plus loin).
Le lobe pariétal. Dans l’écorce cérébrale sensitive primaire sont reconnus et différenciés les perceptions sensitives primaires et secondaires, et les messages qui permettent la connaissance du schéma corporel (gnosie somatique ou somatognosie) et l’identification tactile du monde extérieur (gnosie stéréoscopique ou stéréognosie). Une lésion de la partie postérieure du lobe pariétal détermine une perte du schéma corporel ou asomatognosie. Lorsque la lésion est à gauche, on observe l’impossibilité de dénommer les différentes parties du corps, exception faite de celles de la région médiane (nez, bouche, ombilic et organes génitaux) dont l’innervation est bilatérale ; au minimum, on note un trouble de la latéralisation (le sujet ne différencie plus la droite de la gauche), et un trouble de l’écriture (agraphie), et du calcul (acalculie). Lorsque la lésion est à droite, l’hémicorps gauche est considéré comme un objet extérieur ; l’hémiplégie associée est méconnue. La perte de l’identification des objets par le tact et le toucher, sans le secours de la vue, ou astéréognosie, est controlatérale à la lésion.
Le lobe temporal reçoit les messages auditifs. Au centre de la pre¬mière circonvolution temporale est l’aire dite auditosensorielle qui enregistre les sons sans les interpréter. Autour de cette aire, les aires appelées audito-psychiques et audito-gnosiques reconnaissent des messages linguistiques. Pour le langage comme pour l’apprentissage musical, le système nerveux dans sa maturation traverse une période optimale ; passée cette période, les possibilités sont plus limitées. Le sujet atteint de troubles de la reconnaissance des messages sonores (ou agnosie auditive) n’accorde pas une signification précise aux divers bruits. L’agnosie auditive peut être
sélective et ne concerner que des messages linguistiques (surdité verbale) ou que les sons musicaux (amusie).
Le lobe occipital reçoit les afférences visuelles. Les messages passent par voies corticocorticales de Paire visuosensorielle qui enregistre la lumière, la couleur… aux aires appelées visuopsychiques et visuo-gnosiques qui permettent la perception et la reconnaissance des objets. Le patient atteint d’une lésion du lobe occipital gauche souffre de troubles de l’identification des objets et des images (agnosie visuelle) ne peut désigner ni nommer des objets perçus uniquement par la vue, alors qu’il les reconnaît immédiatement au toucher. L’agnosie visuelle pour les objets s’accompagne souvent d’une agnosie des images, d’une perte de l’hémichamp visuel droit (hémianopsie latérale homonyme droite) et d’une agnosie des couleurs. Comme l’agnosie auditive, elle peut être sélective et concerner les symboles graphiques ; elle se manifeste pas l’impossibilité de lire (alexie agnosique), par un défaut d’appréciation de la valeur des nombres et des difficultés opérationnelles (acalculie), par une impossibilité de reconnaître et de dessiner les figures géométriques (agnosie géométrique).2
Les noyaux basaux interviennent certainement dans la réorganisation de l’écorce sensitive. Lorsqu’ils fonctionnent mal, comme dans la maladie d’Alzheimer, la plasticité corticale si précieuse pour améliorer les aptitudes ou faciliter la récupération après une lésion du système nerveux central est perdue.

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