Des neuroscientifiques découvrent que plusieurs régions du cerveau contrôlent la parole, ce qui remet en question l’hypothèse commune


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  • Des neurobiologistes de la faculté de médecine de l’Université de Pittsburgh donnent un nouveau sens au terme « bouche motrice » dans une étude publiée aujourd’hui dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences. En cartographiant soigneusement les réseaux de neurones chez les ouistitis et les singes macaques, ils ont déterminé que plusieurs zones du lobe frontal du cerveau contrôlent les muscles de la vocalisation et pourraient fournir une base pour un discours complexe.

    Les résultats – qui pourraient conduire à une meilleure compréhension des troubles de la parole – réfutent une hypothèse de longue date selon laquelle seul le cortex moteur primaire, surnommé M1, influence directement le larynx ou la boîte vocale, a déclaré le chercheur principal Peter L. Strick, Ph. D., Thomas Detre Professeur et chaire de neurobiologie à Pitt. Au lieu de cela, plusieurs régions corticales envoient des signaux aux muscles laryngés pour créer une plus grande finesse vocale chez certains primates non humains.

    « Ce type de traitement parallèle dans notre câblage neuronal pourrait expliquer pourquoi les humains sont capables d’un langage hautement sophistiqué qui nous permet de partager des informations, d’exprimer et de percevoir des émotions et de raconter des histoires mémorables », a déclaré Strick, qui est également directeur scientifique du Pitt’s Brain Institute. . « Nos capacités d’élocution remarquables sont dues à des cerveaux plus évolués, pas à de meilleurs muscles. »

    Dirigés par Christina M. Cerkevich, Ph.D., professeure adjointe de recherche en neurobiologie, les chercheurs ont comparé les réseaux neuronaux des ouistitis et des macaques qui sont à l’origine des signaux de commande descendants pour contrôler les vocalisations des singes.

    « Nous avons sélectionné ces deux espèces de singes en raison des différences frappantes dans leur comportement vocal », a expliqué Cerkevich. « Les ouistitis vocalisent facilement d’une manière qui s’apparente à celle des humains en parlant à tour de rôle et en modifiant le volume, le moment et la hauteur de leurs appels. Les macaques, en revanche, émettent des appels simples et spontanés pour la plupart. »

    Les chercheurs ont injecté un traceur transneuronal fabriqué à partir du virus de la rage dans le muscle cricothyroïdien du larynx des singes. Le traceur infecte les cellules nerveuses et a la propriété unique de se déplacer d’un neurone à l’autre uniquement au niveau des synapses, qui sont les sites particuliers où les neurones interagissent les uns avec les autres. Cela permet de suivre les circuits neuronaux du muscle jusqu’aux zones du cortex cérébral qui le contrôlent.

    En plus de M1, les deux types de singes avaient de multiples zones prémotrices dans le lobe frontal qui envoient des signaux de commande descendants au muscle cricothyroïdien. Mais deux des zones prémotrices ont fourni une source de sortie descendante sensiblement plus importante chez les ouistitis, ce qui a conduit les chercheurs à proposer que les capacités motrices vocales améliorées des ouistitis soient dues, en partie, à l’expansion de la signalisation neuronale de ces zones prémotrices.

    « Ce résultat remet en question l’opinion de longue date selon laquelle les améliorations de la motricité de la vocalisation sont dues en grande partie aux changements dans la sortie de M1, le cortex moteur principal », a déclaré Strick. « Il semble qu’il n’y ait pas de centre de contrôle unique, mais plutôt des sites de traitement parallèles qui permettent une vocalisation complexe et, finalement, la parole. »

    Les prochaines étapes consistent à étudier d’autres nœuds du réseau moteur vocal et à comprendre comment les altérations de ce réseau contribuent ou entraînent des troubles vocaux, notamment le bégaiement et l’apraxie de la parole.

    Jean-Alban Rathelot, Ph.D., d’Aix-Marseille Université à Marseille, France, était également membre de l’équipe de recherche. Le financement de l’étude a été fourni par les subventions des National Institutes of Health R01NS24328 352, R01AT010414, P40OD010996 et T32NS086749 ; et la Fondation caritative DSF.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Université de Pittsburgh. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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