Chercheur sur Institut néerlandais des neurosciences ont découvert qu’une zone du cerveau préservée au cours de l’évolution, le colliculus supérieur, est plus importante pour la vision qu’on ne le pensait.
Lorsque nous regardons quelque chose, nous pouvons facilement le distinguer de l’arrière-plan. Même si cela semble évident, la façon dont notre cerveau y parvient reste assez compliquée. On sait depuis longtemps qu’une zone du cerveau appelée cortex visuel est impliquée dans ce processus. Cependant, il existe des animaux chez lesquels cette zone est beaucoup moins développée que la nôtre ou n’existe pas du tout. Alors, comment ces animaux voient-ils lorsqu’une proie ou un prédateur s’approche d’eux dans un environnement bondé ? Pourrait-il y avoir un autre joueur dans le jeu ?
Les informations visuelles voyagent de notre rétine vers le cortex visuel, mais parfois aussi vers une structure appelée colliculus supérieur. Il s’agit de l’ancien système visuel commun à toutes les classes de vertébrés, des poissons aux amphibiens, en passant par les reptiles, les oiseaux et les mammifères. Remarquablement, cette structure a été préservée tout au long de l’évolution, mais sa taille relative varie considérablement entre les différents organismes. Par exemple, le colliculus supérieur chez les poissons et les oiseaux est relativement grand, alors que chez l’homme, il ne s’agit que d’un petit pois caché dans la matière grise.
Deux chemins parallèles
Pour découvrir exactement ce que fait le colliculus supérieur, Léonie Cazemier et ses collègues des groupes d’Alexander Heimel et Pieter Roelfsema ont étudié les souris et leur capacité à distinguer les objets de l’arrière-plan. La souris est un modèle intéressant car, comme l’humain, son cerveau possède deux voies parallèles : à la fois le cortex visuel et le colliculus supérieur. Les souris ont été entraînées à distinguer les personnages de l’arrière-plan apparaissant sur le côté gauche ou droit de l’image. En léchant à gauche ou à droite, les souris indiquaient de quel côté l’image était apparue.
Alexander Heimel : « Des recherches antérieures ont déjà montré qu’une souris peut toujours accomplir la tâche si vous désactivez son cortex visuel, ce qui suggère qu’il existe une voie parallèle vers la reconnaissance visuelle des objets. » Dans cette étude, nous avons le colliculus supérieur utilisant l’optogénétique pour voir quel effet cela aurait. Contrairement à l’étude précédente, les souris ont eu moins de succès dans la reconnaissance de l’objet, ce qui suggère que le colliculus supérieur joue un rôle important dans ce processus. Nos mesures ont également montré que l’information sur la tâche visuelle est présente dans le colliculus supérieur et que cette information est moins présente lorsqu’une souris se trompe. Sa performance dans la tâche est donc en corrélation avec ce que nous mesurons.
fonction chez l’homme
« La façon dont cela fonctionne chez l’homme n’est pas encore tout à fait claire. » Bien que les humains possèdent également deux systèmes parallèles, leur cortex visuel est beaucoup plus développé. Le colliculus supérieur est donc susceptible de jouer un rôle mineur chez l’homme. On sait qu’au moment où quelqu’un commence à faire un signe de la main, le colliculus supérieur y dirige le regard. Il est également frappant de constater que les personnes aveugles présentant une double lésion du cortex visuel ne peuvent rien voir consciemment, mais peuvent souvent néanmoins naviguer et éviter les objets. “Nos recherches montrent que le colliculus supérieur pourrait en être responsable et qu’il pourrait donc faire plus que ce que nous pensions.”