Des chercheurs de l'université de Yale ont récemment découvert que chaque personne possède un schéma de connexion cognitive identifiable, ce qui pourrait permettre d'anticiper le développement de maladies mentales et neurologiques.

Selon des chercheurs à l’université de Yale, la manière dont différentes zones de notre cerveau sont connectées pourraient définir notre identité propre, comme une empreinte digitale. Ce résultat provient de l’analyse des données de l’Human Connectome Project, une base publique permettant de recouper des indications comportementales, génétiques et démographiques de centaines de profils de personnes avec des scans de leur cerveau par fMRI (functional Magnetic Resonance Imaging).

Profil de connectivité fonctionnelle

Emily S. Finn, du programme de neurosciences, et Xilin Shen, du département de radiologie diagnostique, ont ainsi pu tracer le « profil de connectivité fonctionnelle » de chaque participant à l’expérience, à partir de ses schémas d’activité synchronisée. Les chercheurs ont divisé le cerveau en 268 zones d’intérêt et ont étudié leurs échanges sanguins pour calculer la force de leur connexion fonctionnelle.

«  Pour comprendre ce qu’est une connexion fonctionnelle, précise Emily Finn, pensez à deux musiciens jouant en même temps : plutôt que de mesurer lequel fait le plus de bruit, nous mesurons la synchronisation de leur jeu  ». Ce profil a été dressé six fois pour chaque participant, dans six situations différentes : deux au repos, et quatre en activité cognitive, pour tester la mémoire, l’écoute, la logique et l’intelligence émotionnelle.

Le groupe-témoin, fait d’associations de hasard, était pertinent dans moins de 1 % des cas.

Le résultat est surprenant : deux profils de la même personne effectuant des tâches différentes se ressemblent plus que deux profils de personnes différentes effectuant la même tâche. Pour mesurer la ressemblance entre deux profils, les chercheurs en ont pris un au hasard pour le comparer avec les 126 autres effectuant la même tâche et déterminer celui qui était le plus proche, puis ont recommencé l’exercice d’appariement sur une autre tâche. Dans 64 à 99 % des cas, les paires étaient strictement identiques d’une session à l’autre. Le groupe-témoin, fait d’associations de hasard, était pertinent dans moins de 1 % des cas.

En d’autres termes, le schéma de connectivité fonctionnelle d’une personne évolue assez peu selon la tâche qu’elle effectue, permettant ainsi de reconnaître un individu grâce à sa synchronisation cognitive. Cette découverte met à mal la neuromédecine traditionnelle, qui raisonne souvent à partir de scans agrégés. Selon les chercheurs de cette étude, il faudrait donc « échanger la forêt pour les arbres », et analyser des scans idiosyncratiques d’individus particuliers, plutôt que des données agrégées.

CARTES d’identité cognitive

Si la synchronisation fonctionnelle permettrait de tracer des « cartes d’identité cognitive », et contrairement à ce qu’a pu avancer Wired, elle ne peut pas pour autant prédire l’intelligence. Il y a certes une corrélation entre les bons résultats aux tests de QI et une forte connexion du lobe préfrontal avec le lobe pariétal, mais le taux d’erreur est encore trop important pour que les scientifiques « conseillent une fMRI au lieu d’un test de QI ».

En revanche, l’étude des schémas de connexion cognitive pourrait permettre d’identifier les configurations plus sujettes aux maladies mentales et neurologiques, et donc de mieux anticiper et mieux diagnostiquer la schizophrénie, la dépression ou la maladie d’Alzheimer. L’étude n’a malheureusement encore que quelques mois de recul temporel. On ne peut pas pour l’instant savoir si cette « carte d’identité cognitive » évolue avec l’âge, les maladies ou l’apprentissage. Cette découverte a en tous cas ouvert un champ de recherches très prometteur.

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