Magazine Quanta

Nov 22, 2023

28 août 2023

James O'Brien pour Quanta Magazine

Chroniqueur collaborateur

28 août 2023

Un jour, alors que j’enfilais une aiguille pour coudre un bouton, j’ai remarqué que ma langue sortait. La même chose s'est produite plus tard, lorsque j'ai soigneusement découpé une photo. Puis un autre jour, alors que je me perchais de manière précaire sur une échelle en train de peindre le cadre de la fenêtre de ma maison, le voilà de nouveau !

Que se passe t-il ici? Je ne tire pas délibérément la langue lorsque je fais ces choses, alors pourquoi continue-t-elle à faire des apparitions ? Après tout, ce n’est pas comme si ce muscle lingual polyvalent avait quelque chose à voir avec le contrôle de mes mains. Droite?

Pourtant, comme je l’apprendrais, les mouvements de notre langue et de nos mains sont intimement liés à un niveau inconscient. Les racines évolutives profondes de cette interaction particulière contribuent même à expliquer comment notre cerveau peut fonctionner sans effort conscient.

Une explication courante de la raison pour laquelle nous tirons la langue lorsque nous effectuons des mouvements précis de la main est ce qu'on appelle le débordement du moteur. En théorie, l’enfilage d’une aiguille (ou d’autres habiletés motrices fines exigeantes) peut nécessiter tellement d’efforts cognitifs que nos circuits cérébraux sont submergés et empiètent sur les circuits adjacents, les activant de manière inappropriée. Il est certainement vrai qu'un débordement moteur peut survenir après une lésion neuronale ou dans la petite enfance, lorsque nous apprenons à contrôler notre corps. Mais j’ai trop de respect pour notre cerveau pour croire à cette explication de « bande passante cérébrale limitée ». Comment, alors, cette étrange conversation main-bouche se produit-elle réellement ?

En traçant l'anatomie neuronale du contrôle de la langue et de la main pour identifier où un court-circuit pourrait se produire, nous constatons tout d'abord que les deux sont contrôlés par des nerfs complètement différents. C’est logique : une personne qui souffre d’une lésion de la moelle épinière qui paralyse les mains ne perd pas la capacité de parler. En effet, la langue est contrôlée par un nerf crânien, mais les mains sont contrôlées par les nerfs spinaux.

Ce sont des types de nerfs fondamentalement différents. Les nerfs crâniens pénètrent dans le crâne par de petites ouvertures et se connectent directement au cerveau. Chacun réalise une fonction sensorielle ou motrice spécifique ; le premier nerf crânien, par exemple, transmet l'odorat. La langue est contrôlée par le 12ème nerf crânien, appelé nerf hypoglosse. En revanche, les muscles contrôlant les mouvements de nos mains, comme la plupart des autres muscles de notre corps, reçoivent des instructions de nerfs qui partent de notre moelle épinière et se frayent un chemin entre nos vertèbres. Les signaux sensoriels font le voyage inverse. De toute évidence, tout court-circuit entre les circuits de commande de la langue et ceux de la main doit provenir en amont de ces deux nerfs, quelque part à l’intérieur du cerveau lui-même.

En examinant ensuite le câblage neuronal du cortex moteur du cerveau, nous constatons que les zones contrôlant la langue ne sont pas adjacentes à la région qui contrôle les doigts. Le lien entre la langue et les mains doit donc se situer ailleurs dans le cerveau, probablement dans une zone où des circuits neuronaux complexes exécutent des fonctions très sophistiquées. Après tout, l’une des fonctions les plus sophistiquées que les humains puissent remplir est la parole – en fait, elle semble être propre aux êtres humains. La prochaine chose la plus sophistiquée que nous puissions faire est de maîtriser l’utilisation des outils. Notamment, dans chacune des différentes situations où ma langue sortait, j'utilisais un outil : une aiguille, des ciseaux ou un pinceau.

Ce lien est confirmé par des recherches montrant que les mouvements de la main et de la bouche sont étroitement coordonnés. En fait, cette interaction améliore souvent les performances. Les artistes martiaux crient de courts propos explosifs, appelés kiai en karaté, lorsqu'ils exécutent des mouvements de poussée ; les joueurs de tennis crient souvent en frappant la balle. Et la recherche montre que coupler les mouvements de la main avec des mouvements spécifiques de la bouche, souvent accompagnés de vocalisations, réduit le temps de réaction nécessaire pour faire les deux. Ce couplage neuronal est si inné que nous en sommes généralement inconscients, mais nous le faisons continuellement sans en être conscients, car les circuits neuronaux impliqués se trouvent dans une région du cerveau qui fonctionne automatiquement – ​​il se trouve littéralement sous les régions du cerveau qui assurent la conscience.