Sensations fantômes: le mystère de la façon dont le cerveau traite le toucher
Avez-vous déjà pensé que quelqu'un avait touché votre bras gauche alors qu'en fait, il avait atteint votre bras droit? Les scientifiques connaissent ce phénomène comme une sensation fantôme, et cela peut aider à faire la lumière sur la façon dont le cerveau humain traite le toucher.
Le cerveau humain recèle de nombreux mystères, et ceci est illustré le plus clairement par l'existence d'une gamme de phénomènes, tels que la douleur des membres fantômes. Ce phénomène particulier se produit lorsqu'une personne croit pouvoir détecter une douleur ou d'autres sensations tactiles dans un membre qu'elle a perdu par amputation.
Certaines personnes éprouvent des hallucinations tactiles, dans lesquelles elles croient à tort ressentir une sensation alors qu'en fait aucun facteur n'aurait pu la provoquer.
Les hallucinations tactiles surviennent généralement chez les personnes vivant avec un état psychologique, comme la schizophrénie. Cependant, les personnes en parfaite santé mentale et physique peuvent également subir un phénomène similaire.
Par exemple, lorsqu'une personne reçoit un contact avec sa main gauche, elle peut croire qu'elle a ressenti ce contact avec son pied gauche ou vice versa. Les scientifiques appellent cela une sensation fantôme, et les chercheurs sont toujours perplexes quant aux raisons pour lesquelles ce phénomène se produit.
Dans une nouvelle étude, dont les résultats apparaissent dans Biologie actuelle, une équipe de chercheurs de l'Université de New York et des universités de Hambourg et Bielefeld en Allemagne explique plus en détail ce qui caractérise les sensations fantômes. Ils soutiennent qu'une meilleure compréhension de ce phénomène pourrait aider les spécialistes à déchiffrer des mystères similaires, y compris la douleur des membres fantômes.
«Les limites des explications précédentes sur la façon et l'endroit où nos processus cérébraux se touchent deviennent apparentes lorsqu'il s'agit d'individus qui ont eu une partie de leur corps amputée ou qui souffrent de maladies neurologiques», note le co-auteur de l'étude, le professeur Tobias Heed. Il souligne qu'à ce jour, les scientifiques en savent étonnamment peu sur la manière dont le cerveau humain traite la sensation du toucher.
«Les personnes qui ont été amputées d'une main ou d'une jambe rapportent souvent des sensations fantômes dans ces membres», observe le professeur Heed. «Mais d'où vient exactement cette fausse perception?»
Une compréhension changeante des processus cérébraux
«Auparavant, les scientifiques pensaient que notre perception consciente de l'endroit où un contact se produisait découle d'une carte topographique dans le cerveau. Suivant cette hypothèse, des parties du corps, telles que les mains, les pieds ou le visage sont représentées sur cette carte », explique le professeur Heed.
Cependant, cette nouvelle étude, qui se concentre sur des participants en pleine santé, indique que la façon dont le cerveau attribue les sensations de toucher est beaucoup plus compliquée.
«Nos nouvelles découvertes […] démontrent que d'autres caractéristiques du toucher sont également utilisées pour attribuer un toucher à des parties du corps», note le professeur Heed.
Dans la présente étude, les chercheurs ont mené cinq expériences différentes, dont chacune impliquait la collaboration entre 12 et 20 adultes en bonne santé. Dans chaque expérience, les participants ont accepté d'avoir des stimulateurs tactiles attachés à leurs mains et à leurs pieds.
Les chercheurs ont utilisé ces stimulateurs pour générer des sensations tactiles dans deux parties différentes du corps en succession rapide et ont ensuite demandé aux participants de rapporter où ils avaient ressenti les touchers. Le professeur Heed et son équipe ont répété ce test plusieurs centaines de fois pour chaque participant.
«Remarquablement, dans 8% des cas, les sujets ont attribué le premier contact à une partie du corps qui n'avait même pas été touchée - c'est une sorte de sensation fantôme», explique l'auteur principal Stephanie Badde.
3 facteurs contribuent aux sensations fantômes
«La conception précédente - selon laquelle l'emplacement attribué du toucher sur le corps dépend des« cartes »du corps - ne peut pas expliquer ces nouvelles découvertes», note le professeur Heed.
«Nous montrons que les sensations fantômes dépendent de trois caractéristiques. Le plus important est l’identité du membre - qu’il s’agisse d’une main ou d’un pied. C'est pourquoi un contact d'une part est souvent perçu d'autre part », explique-t-il.
Deux autres facteurs contribuent à la mauvaise attribution du toucher:
- le côté du corps - une personne peut penser qu'elle sent le toucher dans sa main droite alors qu'en fait, le toucher s'est produit sur son pied droit
- la position anatomique normale du membre (droite ou gauche)
Par exemple, si une personne croise les bras ou les jambes, en positionnant le membre droit sur la gauche du corps, elle peut ressentir par erreur un contact sur son bras droit comme un contact avec son pied gauche.
«Lorsque des parties du corps sont positionnées de l'autre côté du corps qu'elles ne le sont habituellement - par exemple, lorsque vous croisez les jambes - les deux systèmes de coordonnées entrent en conflit», explique le professeur Heed.
Non seulement les découvertes actuelles contredisent les compréhensions précédentes du mode de traitement du toucher par le cerveau, mais elles pourraient aussi, à l’avenir, aider à orienter la recherche sur les sensations des membres fantômes et d’autres phénomènes connexes.
«Les résultats pourraient être utilisés, par exemple, pour faire avancer de nouvelles recherches sur la genèse de la douleur fantôme.»
Professeur Tobias Heed
