Neurones miroirs 
ou neurones 
miracles?

Peu après, plusieurs équipes, dont celle de Rizzolatti, ont réalisé des enregistrements en neuro­imagerie fonctionnelle (pet scan et IRMf) chez l’homme, afin de déterminer si lui aussi était doté d’un système miroir. «Classiquement, on demandait aux participants d’accomplir une action, comme saisir un objet, puis on leur projetait un film où l’on voyait une autre personne effectuer la même action», rapporte Julie Grèzes, directrice de recherche à l’Inserm et responsable de l’équipe «cognition sociale» dans le Laboratoire de neuro­sciences cognitives de l’École normale supérieure, à Paris. Comme elle le précise, l’idée était de réaliser des analyses dites de conjonction afin de déterminer quelles étaient les régions cérébrales activées dans l’une et l’autre condition, et donc de mettre en évidence un réseau commun à l’observation d’une action et à son exécution.

De la sorte, des régions homologues à celles trouvées chez le singe macaque furent identifiées chez l’être humain: primo, la pars opercularis du gyrus frontal postéro-antérieur dans l’aire de Broca; secundo, le lobe pariétal inférieur. Déjà à l’heure des recherches initiales chez le singe, d’aucuns avaient émis l’hypothèse que le système miroir pourrait être le précurseur du système neuronal du langage. Étant donné l’importance de l’aire de Broca dans la production du langage verbal, ils se sentirent confortés dans leur opinion lorsque des travaux en neuroimagerie fonctionnelle conclurent que les neurones miroirs du pars opercularis du gyrus frontal postéro-antérieur s’activaient à la vue d’expressions faciales caractéristiques du langage oral humain, et ce en ­l’absence de toute parole prononcée.

À ce stade, Julie Grèzes émet une première critique. «Si certaines études ont mis en évidence des activations au sein de l’aire de Broca, nombre d’autres expériences détectaient des activations plus postérieures, au niveau du cortex prémoteur, très proche.» La question de la localisation exacte des neurones miroirs au sein du cortex frontal était donc posée. Aujourd’hui, il ressort de nombreuses méta-analyses que l’ensemble des régions impliquées est composé du cortex pariétal, du gyrus frontal inférieur et du cortex prémoteur, du cortex somatosensoriel (et parfois moteur).

En outre, pour des raisons éthiques évidentes, les recherches chez l’homme ne s’appuient pas sur des enregistrements unitaires de neurones, comme chez le singe, mais sur la neuroimagerie fonctionnelle, laquelle ne donne accès qu’à des régions cérébrales, ce qui constitue une grande limitation dans l’interprétation. Au sein des cortex pariétal et prémoteur, dont la fonction première  est de permettre d’agir, quelque 20% seulement des neurones possèdent des propriétés visuelles, c’est-à-dire sont susceptibles de décharger lors de la perception d’une action réalisée par autrui. «Dès lors, commente le professeur Grèzes, les activations régionales que révèlent l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle ne permettent pas d’affirmer formellement que ce sont les mêmes populations de neurones qu’active le sujet lors de l’exécution ou de l’observation d’une action spécifique.»

Pour que les neurones miroirs déchargent à la vue d’une action effectuée par un autre individu, il faut que celle-ci appartienne au répertoire moteur de l’observateur. De même, le degré ­d’expertise de ce dernier pour la réalisation de l’action ­perçue module le niveau d’activation de son système miroir. Ainsi, Julie Grèzes, avec des collaborateurs londoniens, a montré chez l’humain que les ­neurones miroirs de danseurs de capoeira s’activent à la vue de quelqu’un qui pratique cette danse, mais moins en voyant un danseur classique à l’œuvre. Et la réciproque est vraie également. L’expertise est donc cardinale dans le fonctionnement du système miroir.

Ce dernier est doté d’une certaine neuroplasticité dont on essaie aujourd’hui de tirer parti chez l’homme à des fins thérapeutiques, notamment dans le cadre de déficiences motrices post-AVC. Au départ, le système miroir du singe reste silencieux lorsqu’une action de préhension dont ­l’animal est le témoin se réalise avec un outil. Rizzolatti a entraîné durant plusieurs mois 2 singes à utiliser une pince à escargots, ustensile aux propriétés relativement complexes puisqu’il faut fermer la main pour que la pince s’ouvre. Au terme de cet apprentissage, les neurones miroirs des 2 primates émettaient des potentiels d’action à la vue d’une personne se servant de cet accessoire domestique. «En revanche, si on montre régulièrement à un singe, pendant ­plusieurs mois, un film dans lequel apparaît une personne qui manipule un outil, l’animal n’apprendra jamais à l’utiliser, explique Julie Grèzes. Cependant son système miroir aura appris à prédire le déroulement de cette action et sera donc actif pendant son observation. C’est un enseignement à retenir pour des applications thérapeutiques humaines: l’apprentissage par observation pure ne marche pas; il faut observer et répéter.»

Les neurones miroirs sont-ils devenus la tarte à la crème de la psychologie ? Certains auteurs l’affirment, bien qu’ils n’en contestent pas l’existence et le rôle majeur.

Socle du système miroir, la correspondance entre percevoir et agir a éveillé la termino­logie de «représentations partagées», eu égard à la mise à contribution de processus communs. Mais quelle est l’utilité de ce «partage» ? Selon le courant classique dont Giacomo Rizzolatti est le principal représentant, l’activation du système moteur pendant l’observation des actions d’autrui permettrait leur compréhension et leur imitation, terreau de l’apprentissage (surtout chez l’enfant). Cette propriété de compréhension de l’action est remise en question de façon convaincante par des ­chercheurs comme Gregory Hickok, de l’Université de Californie à Irvine, Gergely Csibra, de la Central European University à Budapest, Jean Decety ou Julie Grèzes.