Pourquoi l’hémisphère gauche contrôle le côté droit du corps, et l’hémisphère droit le côté gauche, reste une question de longue date en neurosciences. Une étude publiée dans Frontiers in Neuroanatomy avance que cette organisation croisée pourrait être apparue dans les systèmes visuels de poissons anciens, puis s’être maintenue à mesure que d’autres circuits neuronaux évoluaient.
Les chercheurs Martin Wessendorf et Daniel Wang ont examiné les voies sensorielles et motrices d’animaux à quatre membres. Ils avancent que des circuits apparus plus tard se sont développés autour d’un système visuel plus ancien, dont les signaux croisaient déjà entre les deux côtés du système nerveux.
Chez les vertébrés, l’information visuelle passe par le chiasma optique, où les signaux provenant de chaque champ visuel sont dirigés vers le côté opposé du cerveau. Certains atteignent ensuite le tectum optique, une structure ancienne du mésencéphale qui contribue à coordonner les réactions rapides aux événements visuels. Les chercheurs soulignent que cette structure est présente chez différentes espèces de vertébrés et qu’elle organise l’information provenant du champ visuel opposé.
L’étude décrit également des voies croisées qui transmettent des sensations telles que le toucher, les vibrations, la douleur et la position des membres, ainsi que des circuits impliqués dans le mouvement. Leur répartition au sein de différents groupes animaux laisse penser que certaines de ces connexions sont apparues tôt et se sont maintenues au cours de l’évolution. Les chercheurs avancent que le faisceau corticospinal, qui permet les mouvements précis chez l’être humain, pourrait lui aussi avoir adapté une voie plus ancienne.
Les auteurs suggèrent que le chiasma optique et le tectum optique étaient peut-être présents chez les poissons primitifs sans mâchoires au cours de la période cambrienne, il y a environ 538 à 486 millions d’années. Si tel est le cas, les bases du câblage croisé du cerveau pourraient avoir plus d’un demi-milliard d’années. Cette hypothèse pourrait être étudiée en recherchant des indices anatomiques dans les crânes fossilisés d’anciens poissons sans mâchoires.
Plutôt que de résulter d’un avantage spécifique, l’organisation croisée pourrait témoigner de la réutilisation, par l’évolution, d’une disposition existante à mesure que de nouveaux circuits sensoriels et moteurs se développaient. L’hypothèse de l’étude est que le système visuel primitif a fourni une base structurelle que les voies apparues par la suite ont reprise.
Sources: ScienceDaily.