la latéralisation cérébrale et ses facteurs de … · lien entre asymétrie planum et...
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Questionnaire de latéralité manuelle d'Edinburgh. D’après Oldfield, 1971
Coefficient de latéralisation manuelle : D-G/D+G =
Quelle main utilisez-vous ? Droite Gauche
1. Pour écrire
2. Pour dessiner
3. Pour lancer une balle
4. Pour utiliser une paire de ciseaux
5. Pour vous peigner
6. Pour vous servir d’une brosse à dents
7. Pour tenir un couteau
8. Pour manger avec une cuillère
9. Pour frapper avec un marteau
10. Pour vous servir d’un tournevis
AVESOCPR
7.006.50
6.005.50
5.004.50
4.003.50
3.002.50
2.001.50
1.00
50
40
30
20
10
0
Std. Dev = 1.28
Mean = 4.99
N = 284.00
always left always right
Test de Bishop (1996) : analyse du choix de la main dansle "reaching" de cibles ipsi- ou controlatérales
Enfants de 7 à 11 ans :SLI, DCD et témoins :- pas de différencedans la préférencemanuelle sur lesquestionnaires- Test de Bishop :seuls les témoinschoisissent de passerla ligne médiane(cibles gauches pourles droitiers, ciblesdroites pour lesgauchers)
Argumentaire
Troubles du langage(oral/écrit)
Troubles decoordination motrice
dyslatéralité
Deux questions fondamentales :- quel est le substrat cérébral de la latéralité? - comment se met-il en place?
Les droitiers ont le silloncentral gauche plusprofond, les gauchers, lesillon central droit.
Central sulcus
Mesure volumétrique de l'aire sensori-motrice sur les IRM
L'efficience manuelle droite estcorrélée au volume cortical del'aire motrice gauche, etinversement corrélée à ladroite, chez le droitier.
Chez le gaucher, elle estcorrélée au volume corticaldroit et au gauche
professional keyboard players, whoreported approximately twice as muchweekly practice time as the amateurmusicians, have significantly more graymatter in several brain regions,including the primary sensorimotorcortex, the adjacent superior premotorand anterior superior parietal cortexbilaterally, mesial Heschl’s gyrus(primary auditory cortex), thecerebellum, the inferior frontal gyrus,and part of the lateral inferior temporallobe, than either the amateurmusicians or the nonmusicians.
Handedness
• 10% of the population is Left Handed• Left handers have different brain organization
70%LH
15%RH
15%both
Speech ControlLeft handers
95%LH
5%RH
Speech Control Right handers
What is left-handedness?
distribution théorique de la latéralité manuelle dans la population en fonctionde la présence du gène "right-shift" sous forme homozygote (rs++),hétérozygote (rs+-) ou de son absence (rs--). D'après Annett (1995).
TESTOSTERONE
DOMINANCEATYPIQUE
TROUBLES D’APPRENT.
MALADIES IMMUNES
GAUCHERS,AMBIDEXTR
INCIDENCEFAMILIALE
LANGAGE, DYSLEXIE, ETC.
THEORIE de GESCHWIND-BEHAN-GALABURDA(représentation « triadique »)
ANOMALIES DE MATURATION DUCERVEAU
ANOMALIES DE MATURATION DUCERVEAU
ANOMALIES DE MATURATION DUCERVEAU
Asymétries atypiques
PT
NON DYSLEXIC
Planumtemporale
DYSLEXIC
Planumtemporale
left right
Absence of planum asymmetry in the dyslexic brainFrom Galaburda et al., 1979; 1985
0,5 2,0-0,6
-0,4
-0,2
0,0
0,2
0,4
Handedness
∂PT
RH NRH 0,5 2,0
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
-0,0
0,2
0,4
Handedness
∂SR
RH NRH droitiersabsolus
droitiersabsolusnon droitiers
non droitiers
asymétrie du planum asymétrie de l'opercule pariétal
F= 4,558; p=0.03
F= 9,983; p= 0.003
-,8
-,6
-,4
-,2
0
,2
,4
-,5 -,4 -,3 -,2 -,1 0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5asymétrie planum temporal
asym
étrie
ope
rcul
e pa
riéta
l
r=0.142; P=0.381 DroitiersNon Droitiers
Conclusion n°1• La préférence manuelle, l'expression la plus directement
explorable de la latéralisation hémisphérique, est étroitementliée à l'asymétrie de volume du cortex sensori-moteur.
• Mais cette relation pourrait être la simple conséquence del'usage préférentiel d'une main sur la structure corticale (cf lesmusiciens)
• Il existe par ailleurs des asymétries corticales dans la zonepostérieure du langage affectant non seulement l'aire deWernicke, mais également l'opercule pariétal, sur l'autre bergede la scissure sylvienne
• Ces asymétries sont statistiquement liées à la préférencemanuelle, mais de manière complexe, des asymétriesdivergentes pouvant contribuer de manière séparée
ba ga
ba ba ba
ba
ga
ga
ga galeft left leftright right right
--
• Both ears project bilaterally• Contralateral projection is
stronger
• With dichotic inputthe ipsilateral ear’sinput is suppressed.
-
9 left-handed subjects with lefthemisphere speech representation :Strong leftward PT asymmetry
7 left-handed subjects with right-hemisphere speech representation :No consistent PT asymmetry
Fused dichotic word test (index ofspeech lateralization)
Mais voir également Neuroreport. 1993 Nov 18;5(2):169-72 Jancke L, Steinmetz H Auditory lateralization and planum temporale asymmetry.= aucune corrélation PT/REA
Functional laterality index (PET) during storylistening : left PT, but not PT asymmetry predictsglobal and regional (only parietal) functional asymetry
Absence de corrélation anatomo-fonctionnelle dans les aires antérieureset postérieures du langage
Lien entre asymétrie planum etlatéralité du langage seulement chezmâles non-droitiers (taille planumdroit / activation hémisphériquedroite)
Co-twins correlationsEffect of handedness
Effect of birth weight
Des paires de jumeauxmonozygotes peuventavoir des asymétriesdivergentes
Les différences de poidsde naissance expliquentune partie de la variance
L’asymétrie du planumtemporal est plus forte chezles musiciens ayant l’oreilleabsolue
GOTTFRIED SCHLAUG The Brain of Musicians: A Model for Functional and Structural Adaptation Ann NY Acad Sci 2001 930: 281-299.
Conclusion n°2• L'asymétrie sylvienne est déjà présente chez le fœtus avant la
naissance, ce qui suggère une prédétermination génétique ou desfacteurs pré-natals.
• Elle est également présente chez des ancêtres historiques(fossiles) ou actuels (singes) de l'homme moderne, renforçantl'idée d'une tendance ancrée dans l'évolution des espèces(torque)
• Toutefois, elle n'a pas de rapport direct avec la préférencemanuelle chez le singe (sauf pour les aires précentrales)
• S'il est probable que l'asymétrie sylvienne générale provienned'une prédétermination génétique, l'asymétrie du planum seraitplutôt déterminée par des facteurs liés à l'expérience.
nsp<0.05p<0.03p<0.01p<0.005p<0.001
effet de la manualité et du sexe surla taille du corps calleux
main
main x sexe
droitiers non-droitiers700
800
900 femmeshommes
aire calleuse totale (mm2)
interaction main X sexeF = 5.243, p = 0.026
droitiers non-droitiers70
80
90
100 femmeshommes
surface isthme (mm2)
interaction main X sexeF = 4.761, p= 0.03
1
2
3
4
5
20 30 40 sem 0,2 0,4 0,6 0,8 1 an
2 4 6 8 10 12 (mois)
cerveaux defœtus
cerveaux denourrissons
semaines degestation
vie extra-utérine
naissanceà terme
AGE
SUR
FAC
E C
ALL
EUSE
(CM
2 )
D ’après Clarke et Innocenti, 1989
malefemale
Anterior part of the callosum is largerin early-trained musicians
NON- MUSICIANMUSICIAN
corpus callosum
(Schlaug et al., 1995)
Conclusion n°3• Les méthodes les plus récentes d'imagerie mettent plutôt l'accent
sur l'asymétrie des faisceaux de substance blanche, dont ladirection reflète l'asymétrie corticale et dont la dynamiquedéveloppementale est explorable au mieux à travers le corpscalleux
• Le corps calleux, nécessairement impliqué dans tout phénomènede latéralisation hémisphérique, est une structureparticulièrement propice à l'examen in vivo.
• Sa morphologie est influencée par divers facteurs, génétiques,l'influence du milieu hormonal précoce, mais aussi del'expérience et de l'apprentissage.
• Le corps calleux est plus vaste chez les gauchers et dans diverstroubles du langage et atrophié chez les enfants hyperactifs
Conclusion générale
• Il existe probablement une tendance innée etuniverselle à ce que la majorité des individusaient un biais hémisphérique gauche, tendancecontrariée ou inexistante chez une minoritérelativement fixe d'individus
• La dyslatéralité est certainement un témoin nonspécifique de la mise en place défectueuse decircuits, en particulier interhémisphériques
Conclusion (suite)
• Devant une telle hétérogénéité des mécanismes, il estprobable que la dyslatéralité n'est pas un facteur causaldu trouble d'apprentissage, mais un reflet indirect dudéfaut de mise en place des circuits sous-jacents
• Mais rien n'empêche de penser qu'un travail spécifiquede la coordination intermanuelle ne puisse favoriser larécupération, certainement des DCD, peut-être aussi decertains troubles du langage oral et écrit
Different sulcal anatomy between MZ twins•More similarity between twins•More pronounced for deepest sulci (i.e. earliest)
Une expression asymétrique des gènes sur le cerveau humain serait décelable dès l’embryon de 12 semaines,résultat de la sécrétion asymétrique, sur les parties droite et gauche du tube neural, de « morphogènes », dessubstances diffusibles qui portent une information capable d’influencer l’organisation des cellules au cours de lacroissance neurale en régulant l’expression de facteurs de transcription
Posterior BA 22:- Organisation modulaire(clusters de neurones espacésrégulièrement)-Diamètre des clusters D=G- distance interclusters : 20%plus large à Gche
Asymmetries of minicolumn number in primary andassociation auditory regions correlated with axonalfiber numbers in the subregions of the corpuscallosum through which they project. PTminicolumn number was more asymmetrical in menthan women but total number was similar in the twosexes. We conclude that asymmetry of the surfacearea of the PT is a function of minicolumn spacing.Fewer callosal projections between the plana arefound when the minicolumn spacing is moreasymmetrical.