Split brain syndrome: One brain but two conscious minds? Agrawal D, Mohanty BB, Kumar S, Chinara PK – J Health Res Rev

REVIEW ARTICLE

Year : 2014 | Volume : 1 | Issue : 2 | Page : 27-33

Split brain syndrome: One brain but two conscious minds?
Divya Agrawal1, Biswa Bhusan Mohanty1, Sanjay Kumar2, Prafulla Kumar Chinara1
1 Département d’Anatomie, Institut des Sciences Médicales et Hôpital Sum, Université Siksha O Anusandhan, Bhubaneswar, Odisha, Inde
2 Département de Pharmacologie, Institut des Sciences Médicales et Hôpital Sum, Université Siksha O Anusandhan, Bhubaneswar, Odisha, Inde

Correspondence Address:
Divya Agrawal
Department of Anatomy, Institute of Medical Sciences and Sum Hospital, B. O. Ghatikia, Bhubaneswar – 751 003, Odisha
India

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DOI: 10.4103/2394-2010.150793

Le corps calleux est le plus grand faisceau de fibres commissurales reliant les deux hémisphères cérébraux. Le cerveau humain fonctionne en fait comme deux cerveaux individuels capables de fonctions mentales hautement organisées. L’hémisphère dominant traite de la parole, du langage écrit, des mathématiques et de la grammaire, tandis que l’hémisphère non dominant traite de la musique, de la représentation picturale, de la synthèse spatiale et temporelle. Lorsque cette connexion est divisée chirurgicalement, le patient montre ce que l’on appelle des syndromes de déconnexion qui peuvent être classés comme aigus et chroniques. Sur la base de la revue de la littérature, nous avons essayé de traiter le complexe symptomatique des patients qui ont subi une commissurotomie comme traitement de l’épilepsie multifocale. Une recherche sélective de la littérature à l’aide d’Internet et de la bibliothèque électronique a été effectuée sur le sujet. Les travaux de grands neuropsychologues comme Roger Sperry et M. S. Gazzaniga ont été étudiés et les différences de fonctions des hémisphères dominants et non dominants ont été comparées. Sur la base de cette recherche documentaire, il a été constaté que le corps calleux aide au transfert interhémisphérique de l’information et que c’est la coordination entre les deux hémisphères qui nous permet d’effectuer des activités en douceur et parfaitement. Si cette connexion est coupée, les actions effectuées par une main ne peuvent pas être comprises par une autre. On a vu que la parole, le calcul, le raisonnement, la personnalité et l’intelligence sont presque complètement préservés après la commissurotomie. Cependant, des troubles cognitifs, un raisonnement abstrait, une mémoire à court terme et des déficits d’attention ont été rapportés. Toutes les études menées dans ce domaine ont suggéré que la séparation des hémisphères crée deux sphères de conscience différentes au sein d’un même crâne. En utilisant le modèle du cerveau divisé, on peut conclure que l’esprit d’une personne normale est le résultat d’une interaction entre deux états de conscience distincts.

Mots clés: Cerveau, hémisphère cérébral, corps calleux, déconnexion

Comment citer cet article:
Agrawal D, Mohanty BB, Kumar S, Chinara PK. Syndrome du cerveau divisé: Un cerveau mais deux esprits conscients?. J Health Res Rev 2014; 1:27-33

Comment citer cette URL:
Agrawal D, Mohanty BB, Kumar S, Chinara PK. Syndrome du cerveau divisé: Un cerveau mais deux esprits conscients?. J Health Res Rev 2014; 1:27-33. Disponible à partir de: https://www.jhrr.org/text.asp?2014/1/2/27/150793

Introduction

La complexité du cerveau est le résultat de sa connectivité complexe qui se voit par le fait qu’il y a une énorme augmentation de la substance blanche au cours de l’évolution. Le corps calleux est le plus grand faisceau blanc de fibres de connexion dans le plancher de la fissure cérébrale longitudinale médiane, qui se compose d’environ 190 millions d’axones responsables du transfert interhémisphérique de l’information. Le corps calleux est divisé d’avant vers l’arrière en quatre parties qui sont le rostre, le genu, le tronc et le splénium comme indiqué dans.

Figure 1: Anatomie de Gray pour les étudiants montrant la vue latérale du corps calleux Cliquez ici pour voir

Le genu est l’extrémité antérieure incurvée qui se trouve à 4 cm derrière le lobe frontal. Les fibres de genu se balaient vers l’avant de chaque côté dans les lobes frontaux formant des pinces mineures. Le rostre est la partie qui s’étend vers le bas et vers l’arrière formant le plancher de la corne antérieure du ventricule latéral et relie les surfaces orbitales des deux lobes frontaux. La partie principale du corps calleux qui forme le toit de la partie centrale du ventricule latéral s’appelle le tronc. Le splénium est l’extrémité postérieure massive du corps calleux. Ces fibres relient la partie postérieure des lobes pariétaux, temporaux et occipitaux qui se projettent au-dessus du sulcus calcarine formant une structure ressemblant à un pied appelée pince majeure. Ce gros faisceau de fibres commissurales aide au transfert d’informations qui se déroule à grande vitesse et à notre insu conscient. Étant donné que les deux moitiés du cerveau traitent les informations différemment, lorsque les deux se coordonnent, nous sommes en mesure d’effectuer des actions fluides selon nos personnalités. Après de nombreux débats, les neuroscientifiques sont arrivés à la conclusion que les connexions sont principalement excitatrices à travers les hémisphères. , On croit que l’hémisphère gauche chez une personne droitière, c’est-à-dire l’hémisphère dominant, traite du langage et de la logique, tandis que l’hémisphère droit est en charge de l’art, de la musique et de l’imagination. et Il est admis que le côté droit du cerveau contrôle le côté gauche.

Figure 2: La 39e édition de Grey’s anatomy montrant l’aspect supérieur du corps calleux Cliquez ici pour voir

Figure 3: Division fonctionnelle des hémisphères cérébraux Cliquez ici pour voir

Tableau 1: Comparaisons des fonctions des hémisphères cérébraux gauche et droit Cliquez ici pour voir

La théorie de la dominance cérébrale a été donnée par Ned Hermann qui est appelé comme « le Père de la technologie de dominance cérébrale ». Il était basé sur le travail de Sperry. Il s’est inspiré de ce modèle pour diviser le cerveau en quatre quadrants en fonction de leurs particularités.

Tableau 2: Subdivision fonctionnelle du cerveau en quatre quadrants et leurs activités spécifiques Cliquez ici pour voir

QU’EST-CE QUE LE CERVEAU DIVISÉ?

Dans les années 1930, la première procédure de cerveau divisé a été réalisée afin d’éviter la propagation des crises d’épilepsie multifocales intraitables d’un hémisphère à l’autre. L’épilepsie est une sorte de tempête dans le cerveau, à la suite d’une signalisation excessive des cellules nerveuses. En procédant à la procédure de split brain, cette communication électrique serait considérablement coupée, réduisant ainsi le nombre et la gravité des crises d’épilepsie. La procédure originale était connue sous le nom de commissurotomie qui consistait à couper un certain nombre de fibres interhémisphériques comme la commissure antérieure, la commissure de l’hippocampe et la massa intermedia du thalamus, ainsi que le corps calleux. Plus tard, seule la callosotomie, c’est-à-dire la coupe du corps calleux seul, a été introduite. Il n’y a pas de différences significatives entre les deux groupes de patients, et donc les patients de commissurotomie et de callosotomie sont appelés patients à cerveau divisé. Les troubles épileptiques multiples sont l’une des indications les plus courantes pour effectuer une commissurotomie. ,

Tableau 3: Indications de callosotomie Cliquez ici pour voir

On voit que la procédure du cerveau divisé a très peu d’effet sur la vie quotidienne. Ces patients peuvent faire les tâches quotidiennes, conduire une voiture et faire tous les travaux ménagers.
Les premiers scientifiques ont été déconcertés par la « banalité sociale » car ils n’ont pas réussi à détecter les troubles cognitifs après l’opération. Mais après de nouvelles recherches, un ensemble complexe de déficits a été révélé.
Le terme « fractionnement partiel » désigne une procédure dans laquelle il n’y a sectionnement que des deux tiers antérieurs du corps calleux car certains troubles épileptiques y répondent bien. En outre, des coupes partielles peuvent être utilisées pour diverses conditions telles que la section genu pour l’écrêtage d’anévrisme de l’artère communicante antérieure, la section du tronc du corps calleux pour l’accès au 3 rd ventricule et l’approche de la région pinéale par la section du splénium. Lésions infectieuses du corps calleux, sclérose en plaques, gliomes du genu ou du splénium, anévrisme de l’artère communicante antérieure, etc., peut entraîner une dissection partielle ou complète du corps calleux.

La section du corpus est largement acceptée, relativement sûre, clairement nécessaire, largement pratiquée et favorable aux patients présentant un comportement psychomoteur potentiellement mortel afin qu’ils puissent mener une vie normale.
Une autre condition associée à l’absence complète ou à l’agénésie du corps calleux est appelée agénésie du corps calleux. C’est la malformation cérébrale la plus fréquente observée chez l’homme. Sa prévalence estimée est de 3-7 / 1000 naissances, tandis que chez les enfants ayant une déficience intellectuelle, la prévalence est de 2-3 / 100. ,,

Syndromes de déconnexion

Une bonne santé le cerveau ressemble à deux machines nettement différentes câblées ensemble et échangeant une énorme charge de données. Mais cette procédure drastique appelée callosotomie déconnecte les deux hémisphères cérébraux, c’est-à-dire le néocortex qui abrite la pensée consciente, le langage et le mouvement.
Outre la callosotomie, les autres causes de syndromes de déconnexion sont:

• Sclérose en plaques
• Comme mentionné ci-dessus, l’agénésie du corps calleux, rarement en raison de la plasticité précoce et de la réorganisation des canaux sous-calleux
• Lésions du corps calleux dans la maladie de Marchiafava-Bignami, une maladie rare liée à l’alcoolisme
• Dissection hémorragique du callosum due à une rupture d’anévrisme de l’artère cérébrale antérieure due à des lésions toxiques ou infectieuses du callosum. ,

Lorsque le corps calleux est détruit pour l’une des raisons mentionnées ci-dessus, la connexion entre les deux hémisphères est interrompue et des informations telles que des mots, des objets, des images, etc., présenté à un hémisphère passe inaperçu à un autre.
Les syndromes de dissection sont classés comme aigus et chroniques en fonction du temps écoulé après la chirurgie.
Dyndrome de déconnexion aiguë
Les différences entre les deux hémisphères ont été explorées chez un certain nombre de patients. L’hémisphère gauche ouvre la voie au calcul de la parole et du langage et l’hémisphère droit à la reconnaissance faciale et au traitement visuel-spatial. Le fractionnement du corps calleux montre que bien que les deux hémisphères soient très compétents, ils nous fournissent deux images différentes du monde.
Roger Sperry, neurobiologiste et neuropsychologue au California Institute of Technology, et Gazzaniga, un étudiant diplômé, ont mené un certain nombre d’expériences sur des animaux pour explorer la nature latéralisée du cerveau humain. Les chercheurs des années 1940 avaient conclu que la séparation des deux hémisphères n’affectait pas sensiblement la pensée et le comportement. Mais Sperry et ses collègues ont révélé une fonction cérébrale très altérée chez des animaux ayant subi une section callosale.

Lorsque le corps calleux du patient dominant droitier de l’hémisphère gauche est sectionné, il y a mutisme, imperméabilité, akinésie légère et mouvement compétitif entre deux mains. On voit que le patient présente des préhensions ou des tâtonnements répétitifs avec la main gauche, une hypotonie du bras gauche et une apraxie du côté gauche aux commandes verbales. Au début de la période postopératoire, il existe des situations dans lesquelles les patients se plaignent que leur main gauche se comporte comme un étranger et ils sont surpris des actions délibérées de la main gauche.
syndrome de déconnexion chronique
Les patients qui ont subi une callosotomie complète et qui se sont rétablis du stade postopératoire aigu manifestent une variété de symptômes appelés syndrome de dissection chronique.
I. banalité sociale
Les patients sont indiscernables des personnes normales dans des situations sociales ordinaires, à l’exception de certains problèmes de mémoire. Des tests spéciaux peuvent uniquement exposer le problème.
II. Perte de transfert interhémisphérique d’informations
Ceci est démontré par le fait qu’ils sont incapables de récupérer d’une main un objet qui a été palpé par l’autre main.
III Effets de spécialisation hémisphérique
Ceci peut être démontré par le fait que les droitiers ne seront pas en mesure de nommer ou de décrire un objet de la main gauche lorsqu’il est correctement manipulé.
IV Comportement compensatoire
Ainsi, pour faire face à tous ces problèmes, le patient à cerveau divisé développe progressivement un certain nombre de stratégies comme le patient parle fort du nom de l’objet palpé dans la main droite, et comme l’hémisphère droit peut reconnaître de nombreux mots, l’objet peut être récupéré par la main gauche.
Les syndromes de déconnexion aiguë et chronique et leurs différences sont résumés ci-dessous.

Tableau 4: Une comparaison des symptômes du syndrome de déconnexion aiguë et chronique Cliquez ici pour voir

Bien qu’en tant que tels, les patients semblent normaux, l’interaction à long terme révèle des déficits de mémoire, de faibles quotients d’intelligence de la mémoire, des difficultés à lire des histoires et des difficultés à acquérir de nouvelles informations. En outre, ils montrent des déficits pragmatiques dans leurs conversations, une politesse extrême, une tendance à la confabulation, une alexithymie et une anomie. ,
Chez les patients présentant une banalité sociale, des tests latéralisés sont effectués dans lesquels des stimuli limités à un hémisphère montrent un manque dramatique de communication entre deux hémisphères coupés dont chacun a son propre apprentissage, sa mémoire et sa perception. Ainsi, un patient droitier qui a subi une commissurotomie avec parole de l’hémisphère gauche ne peut pas nommer de stimuli dans le champ sensoriel gauche.

Lorsque différents stimuli auditifs acoustiquement similaires sont présentés simultanément aux deux oreilles des patients, ils ne peuvent pas nommer les stimuli de l’oreille gauche. , Ceci est probablement dû à la suppression de la voie auditive ipsilatérale.
Le transfert interhémisphérique d’informations pour le toucher, la pression et la proprioception n’a pas lieu. Sperry a également montré que les postures de la main impressionnées par l’examinateur sur une main invisible ne peuvent pas être copiées par la main opposée. De plus, un bref flash d’une forme de main sur un champ visuel ne peut pas être imité par la main opposée. Ainsi, il est devenu clair que les informations visuelles ne se déplacent pas entre les deux côtés après la commissurotomie. Si nous projetons une image dans le champ visuel droit, c’est-à-dire dans l’hémisphère cérébral gauche où sont traitées les informations du champ droit, le patient peut décrire ce qu’il a vu. Mais quand la même image a été projetée dans le champ gauche, les patients ont dit qu’ils ne pouvaient rien voir; pourtant, si on leur demandait de pointer un objet similaire, ils pouvaient le faire facilement, mais ne pouvaient pas parler de ce qu’ils voyaient.

Figure 4: Tests sur des patients après une chirurgie du cerveau divisé Cliquez ici pour voir

Il en était de même pour le toucher, le son et l’odorat. De plus, les muscles aidant au mouvement des mains et des doigts ne pouvaient être contrôlés que par l’hémisphère opposé, de sorte que l’hémisphère droit contrôle la main gauche et vice versa.
Les individus qui ont subi une commissurotomie montrent l’absence de transfert callosal d’informations sensorielles, ainsi qu’une déficience de l’activité motrice coordonnée bimanuellement. Compétences motrices acquises avant la chirurgie, telles que la cuisine, le vélo, la guitare, la natation, l’attache de lacets de chaussures, etc., restent intacts. Mais les tâches nécessitant un contrôle interdépendant bimanuel, comme pour graver une esquisse, sont gravement altérées. En outre, on a vu qu’après une commissurotomie complète, le patient n’était pas capable de nommer, mais pouvait signaler d’une main les odeurs qu’il pouvait sentir avec la narine droite.
L’attention implique des structures dans le cortex et le sous-cortex. Il a été constaté que chaque hémisphère est capable de diriger l’attention spatiale non seulement vers sa propre sphère sensorielle, mais également vers l’hémisphère controlatéral. Cela montre que le système attentionnel est commun aux deux hémisphères et peut encore fonctionner après la callosotomie en utilisant certaines connexions interhémisphériques restantes. Il y a des suggestions que le système d’attention dans l’hémisphère gauche est plus basé sur l’objet et que dans le droit est plus basé sur l’emplacement.

L’hémisphère droit déconnecté était supérieur à l’hémisphère gauche en mémoire des formes tactiles soit lorsque les réponses étaient signalées par le toucher ou par le dessin, et l’hémisphère gauche était supérieur en mémoire tactile ou visuelle à la fois pour les objets et les formes. Il y a aussi la création de faux souvenirs qui proviennent principalement de l’hémisphère gauche. Les chercheurs ont travaillé pour savoir où et comment les faux souvenirs se développent. Certains suggèrent qu’ils se développent tôt dans le cycle et que les comptes erronés sont en fait codés au moment de l’événement. Certains pensent que les faux souvenirs reflètent une erreur dans la reconstruction de l’expérience passée, c’est-à-dire qu’ils correspondent à des événements faux tout en se souvenant de l’expérience originale.
La limite supérieure des capacités linguistiques dans chaque hémisphère varie d’un sujet à l’autre. La possibilité que l’hémisphère droit ait non seulement une certaine langue, mais aussi certaines capacités vocales ne peut être exclue. Dans de nombreux tests, le « croisement » entre deux hémisphères peut être responsable.

Tableau 5: Les résultats communs typiques rapportés chez les patients à cerveau divisé sont illustrés dans le tableau suivant Cliquez ici pour voir

Devant un patient, une lumière rouge ou verte a été allumée dans l’hémisphère droit; le patient pouvait deviner la couleur au niveau du hasard, comme on pouvait s’y attendre si le mécanisme de la parole était uniquement représenté dans l’hémisphère gauche. Si le patient a eu droit à une deuxième estimation, le score s’est amélioré. Bientôt, la stratégie du patient a été révélée car lorsque la lumière rouge a été allumée et que le patient a répondu en rouge, il s’en tenait à la réponse. Mais si le flash était rouge et qu’il devinait vert, il fronçait les sourcils, secouait la tête et disait qu’il voulait dire rouge. Ce qui se passait, c’est qu’en fait l’hémisphère droit voyait rouge, mais l’hémisphère gauche devinait vert. Puisque l’hémisphère droit savait que la réponse était fausse, le patient secoua la tête et fronça les sourcils, ce qui donna un indice à l’hémisphère gauche pour corriger la réponse.
Il a été constaté que dans certains autres processus mentaux, l’hémisphère droit est à égalité avec le gauche, en particulier dans la démonstration d’une réaction émotionnelle. Dans l’une de ses expériences, Michael S. Gazzaniga a présenté une série d’objets ordinaires puis a soudainement flashé la photo d’une femme nue. Lorsque la photo a été flashée dans l’hémisphère gauche d’une patiente, elle a ri et a identifié la photo comme une personne nue. Mais quand il a été présenté à l’hémisphère droit, elle a dit qu’elle n’avait rien vu, mais elle a ricané et un sourire s’est étendu sur son visage. Cela montre que l’hémisphère droit ne pouvait pas décrire ce qu’il avait vu, mais qu’il suscitait une réponse émotionnelle.

Tableau 6: Les effets de la procédure de split brain sur la mémoire, le contrôle et l’attention sont énumérés ci-dessous Cliquez ici pour voir

Par conséquent, ce qui suit peut être indiqué à partir des données ci-dessus concernant la procédure de split brain:

• La transmission de signaux électriques anormaux entre les hémisphères du cerveau est considérablement réduite ou inhibée
• Le nombre et la gravité des crises chez les patients épileptiques sont considérablement réduits
• L’hémisphère gauche gère la majeure partie du traitement du langage, mais l’hémisphère droit a une capacité linguistique limitée
• La recherche de Sperry a également suggéré que l’hémisphère droit gère la majeure partie des informations visuelles et spatiales
• La procédure de split brain est considérée comme ayant un impact minimal sur les comportements quotidiens et interaction.

Compte tenu de toutes les preuves, on voit que la séparation des hémisphères crée deux sphères de conscience indépendantes dans un seul crâne. Ainsi, les deux hémisphères sont similaires, mais n’ont pas de concepts identiques de soi, de passé et de futur, de famille, de culture sociale et d’histoire. Après quelques tests avec des patients, les médecins désignent les deux hémisphères comme deux personnes distinctes, par exemple ils disent que l’hémisphère gauche était contrarié par les réponses de l’hémisphère droit aujourd’hui. Divers travailleurs ont démontré les effets de la chirurgie du cerveau divisé sur l’attention, la mémoire et le comportement. ,,,,,,,
Ainsi, en utilisant un modèle de cerveau divisé, l’esprit d’un individu normal peut être conclu à la suite d’une interaction entre deux états de conscience distincts. Les scientifiques se demandent souvent pourquoi une personne normale avec un cerveau intact éprouve la conscience comme unifiée plutôt que double. Cela s’explique en partie par la dominance de l’hémisphère gauche, l’hémisphère droit passif et un système unifié de contrôle moteur. Enfin, la célèbre phrase citée par Michael Gazzaniga est: « Ne quittez pas la maison sans votre hémisphère gauche! »
Donc, la prochaine fois que vous pensez que vous êtes « de deux esprits » à propos de quelque chose, détrompez-vous!

Remerciements

L’article a été rédigé sous la direction du professeur et guide de l’auteur, Chinara P. K., qui a à son actif de nombreux articles indexés par PUBMED et SCOPUS. Aussi, Dr. Bijaya Bhusan Nanda, ancienne biostatisticienne, SCB Medical College, Université Utkal, Cuttack, Inde, qui a vérifié le manuscrit final à plusieurs reprises est reconnue. L’auteur tient à remercier le Dr R. P. Mohanty, vice-chancelier de l’Université SOA d’avoir inculqué à chacun d’eux un tempérament scientifique pour travailler plus fort et faire de la recherche. L’auteur tient également à souligner l’aide de M. Ramesh Kumar Behera, un artiste formé au département d’anatomie de l’Université SOA, en Inde, qui a contribué aux diagrammes.

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Figures

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