La proprioception dans le monde végétal

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forêt

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Petite digression (encore que … ;) ) pour vous parler de la proprioception dans le monde végétal.

Alors que la plupart des gens n’ont encore jamais entendu parler de proprioception, alors que nos enfants apprennent toujours à l’école que nous n’avons que cinq sens, des chercheurs sont en train de découvrir que les plantes sont dotées de proprioception. Ce sens n’en finit pas de me surprendre !

Je vous propose d’abord un article issu du site de l’INRA sur la sensibilité et la motricité coordonnée des plantes, dont voici un extrait :

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plantes dans l'espace

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Sensibilité et motricité coordonnée

Les plantes ont un comportement plus complexe qu’on ne l’a pensé pendant longtemps : elles sont capables, d’une part, de percevoir leurs voisines, et d’autre part, de se percevoir elles-mêmes dans l’espace et d’adapter leurs mouvements en conséquence.[...]

Lorsque l’on incline une jeune pousse, elle se redresse peu à peu. On connait le mécanisme moléculaire de ce redressement : lorsque la tige s’incline, les récepteurs membranaires de l’auxine se redistribuent sur la face inférieure de la tige. L’auxine s’accumule donc sur la face inférieure, qui pousse plus vite, d’où le redressement de la tige.

Cependant, des chercheurs de l’Inra et du CNRS ont montré que ce mécanisme ne suffit pas à expliquer le retour à la verticale des tiges. En effet, ils ont modélisé le redressement sur ordinateur en ne tenant compte que de ce mécanisme, et ont montré que la tige ne se stabilisait pas et oscillait autour de la verticale car chaque élément de tige essayait de se redresser indépendamment en entrainant les autres.  Il faut donc supposer que le redressement se fait en réalité de manière coordonnée : chaque cellule perçoit sa déformation et réagit de façon à minimiser la courbure. Ainsi, la plante est dotée de proprioception (1), capacité à percevoir sa position en tout point de la tige.

En intégrant la proprioception dans leurs modèles, les scientifiques ont réussi à reproduire le redressement de onze espèces de plantes à fleurs, de la minuscule germination du blé aux troncs de peupliers.

Ainsi, les plantes réajustent leur posture en permanence, en réponse à plusieurs types de signaux, lumière, gravité et déformation. L’ensemble des signaux sont intégrés pour conduire à une coordination des mouvements. Une nouvelle preuve que les plantes sont capables d’intégrer des signaux complexes et ne se contentent pas d’une réponse réflexe à un stimulus unique, comme on le pensait encore récemment.

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L’article dans son intégralité : ici.

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Dans un deuxième temps, je vous propose de visionner ce très intéressant reportage d’ Envoyé Spécial et notamment le passage  où un chercheur explique, en faisant le parallèle avec le rôle de la proprioception chez les humains, comment les scientifiques ont découvert l’existence de la proprioception chez les arbres. (Clic sur l’image pour démarrer la séquence) :

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chercheur envoyé spécial

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Espérons que toutes ces découvertes fassent, qu’un jour,  la proprioception entre dans nos écoles et soit enfin connue du plus grand nombre !



Double tâche ou sélection des informations sensorielles utiles ?

[Attention spoiler !]

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gorille tarzan

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Quand il s’agit d’expliquer le phénomène de double tâche, pour montrer que le cerveau ne peut se concentrer à la fois sur deux choses demandant de l’attention, les scientifiques utilisent souvent le petit exemple suivant, dans lequel il est demandé de compter avec attention les passes de l’équipe blanche (Caroline Huron dans la première vidéo et Idriss Aberkane dans la deuxième). Clic sur les images pour visionner les extraits des vidéos :

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passes gorille 2

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gorille

 

Bien évidemment, quand nous visionnons cette séquence pour la première fois, trop occupés à compter les passes, le gorille nous échappe totalement. Cependant, par la suite, quand nous connaissons le véritable objectif de cette séquence, nous ne pouvons plus ne pas le voir ;) .

Depuis que je me suis un peu penchée sur les travaux du Pr Berthoz *, je me demande de plus en plus si la double tâche est la seule explication possible dans cet exemple. En effet, il a montré que ce que nous percevons n’est qu’une construction de notre cerveau qui sélectionne, parmi la multitude d’informations sensorielles qu’il reçoit, celles qui sont utiles à nos buts, nos actions, en fonction de ses prédictions, ses expériences passées, etc.

Voici quelques unes de ses citations :

« Le cerveau de l’homme, comme le cerveau des animaux, ne perçoit le monde qu’à travers ses grilles d’interprétation, ses capacités. C’est-à-dire que le monde tel que nous le percevons [...], est un monde dans lequel nous sélectionnons les informations en fonction de nos a priori, etc. »

« La perception est décision puisque percevoir c’est à tout moment choisir dans les sens ce que l’on veut voir. On ne peut percevoir que ce qu’on veut voir. (…) le cerveau au fond est une machine qui décide en fonction du passé, de la mémoire, de l’intention. »

 

Autre petit test amusant à passer. Il s’agit, dans cette vidéo, de démasquer le coupable ; pour ça nous nous concentrons sur les dialogues (en anglais de surcroit) et du coup nous passons à côté de tout autre chose … ;)

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Image de prévisualisation YouTube

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Alors, phénomène de double tâche ou sélection, par le cerveau, des informations sensorielles utiles à nos intentions, nos buts ?

Pour avoir réalisé ce qu’est la réalité de mon monde visuel lors de tests, moi qui suis dysperceptive dysproprioceptive, j’avoue que je m’interroge de plus en plus sur ce point ! (En effet, en cas de dysperception proprioceptive  le cerveau, qui ne situe pas correctement les organes des sens, localise mal les stimuli sensoriels et élimine des informations sensorielles utiles.)

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Note * : Vous pouvez visionner cette vidéo d’une de ses conférences qui est vraiment passionnante (Clic sur l’image) :

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Alain Berthoz

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Archive pour février, 2018

Neurosciences et foire d’empoigne

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foire d'empoigne

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Je vous ai déjà fait part, après avoir passé de longues heures à m’informer sur la proprioception et ses dysfonctions, de mon étonnement face au rejet que rencontre l’hypothèse de l’origine proprioceptive de certains troubles des apprentissages. Après le tout psychologique, le tout neuropsychologique domine, rejetant violemment  cette autre hypothèse. Dans ma naïveté, j’ai du mal à comprendre pourquoi, en France, seuls les  tenants du tout neuropsychologique semblent être admis à s’exprimer sur leurs hypothèses concernant l’origine des dys (telle zone du cerveau dysfonctionne et patati et patata), alors que d’autres chercheurs travaillent sur la multisensorialité et les interactions sensorimotrices, les neurones miroirs qui unifient la perception et l’action, les troubles auditifs centraux dans la dyslexie, etc.

Bref, pourquoi seules les recherches et l’opinion de certains chercheurs semblent admises sur la place publique et pourquoi certains d’entre eux se sentent même autorisés à démolir le travail de ceux qui explorent d’autres voies ?

 

Et voilà que j’ai trouvé la réponse à cette question dans le livre de Stéphane Marchand , journaliste scientifique : Les secrets de votre cerveau. (Clic sur l’image)

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neurosciences Marchand 2

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Cette fois, tout est clair pour moi ! :D

La proprioception, votre GPS intérieur

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Les-secrets-de-votre-cerveau

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Je vous propose un extrait du livre de Stéphane Marchand , journaliste scientifique, publié en 2017 : Les secrets de votre cerveau.

Rien de vraiment nouveau par rapport à ce que j’ai déjà partagé, c’est très proche des articles du  physiothérapeute Denis Fortier, mais c’est une bonne piqûre de rappel, ça permet de varier les sources et de montrer que de plus en plus de monde s’intéresse à la proprioception. En outre, il y a un passage sur la conduite automobile, activité hautement proprioceptive, qui me parle beaucoup, à moi qui suis dysproprioceptive  ;) . (Clic sur l’image)

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Proprioception, GPS

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Vous pouvez trouver des extrait plus nombreux de ce livre (qui semble intéressant) :

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Note : Visiblement, Stéphane Marchand semble sur la même longueur d’onde que le Pr Thierry Pozzo quant à sa vision des neurosciences :) :

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neurosciences

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Des yeux symétriques révèlent une dyslexie

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Des yeux symétriques révèlent une dyslexie dans Dys oeil-domine-dominant-300x226

Asymétrie des tâches de Maxwell chez le normolecteur

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Récemment, j’avais partagé une vidéo dans laquelle le Dr Quercia expliquait le lien entre une symétrie anormale des rétines et une dysproprioception, suite à la découverte de deux physiciens français (Ropars et Le Floch).

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tache maxwell
Absence de cônes sensibles au bleu au centre de la fovéa, appelée tâche de Maxwell
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Je vous propose une traduction d’un article de la revue « The Scientist », où John Stein, professeur émérite de physiologie à l’Université d’Oxford, qui porte la théorie magnocellulaire, émet un avis très enthousiaste sur cette découverte :

 

Les yeux des personnes qui lisent avec aisance ont des rétines asymétriques et transmettent également des informations visuelles au cerveau asymétriquement, selon un rapport publié aujourd’hui (18 octobre) dans Proceedings of the Royal Society B. A l’inverse, les yeux des personnes atteintes de dyslexie semblent être physiquement et fonctionnellement symétriques.

« C’est une étude vraiment intéressante », explique John Stein, professeur émérite de physiologie à l’Université d’Oxford, qui n’a pas participé à la recherche. « Cela ramène l’idée que la vision a quelque chose à voir avec la dyslexie », ajoute-t-il,  » qui tend à être ignorée de nos jours ».

La dyslexie, caractérisée par une difficulté à apprendre à lire, affecte environ entre 5% et 10% des personnes. Bien que les facteurs génétiques et environnementaux aient été liés à la maladie, les causes sous-jacentes en demeurent largement inconnues.

« Jusqu’aux années 1950, tout le monde pensait que la dyslexie était visuelle », explique Stein, mais depuis lors, l’accent a été mis sur les théories des déficits de traitement de l’information dans le cerveau. Par exemple, les scientifiques ont observé que la latéralisation du cerveau – la compartimentation asymétrique de certaines fonctions cérébrales vers les hémisphères gauche ou droit – est, en général, plus faible chez les personnes dyslexiques que chez celles qui ne le sont pas. C’est-à-dire que ces fonctions ont tendance à être réparties de façon plus égale entre les deux hémisphères.

Les chercheurs soupçonnent que la perception visuelle pourrait être parmi les fonctions du cerveau qui présentent une latéralisation. Parce que les images reçues de chaque œil diffèrent légèrement les unes des autres, mais doivent être perçues comme une seule, on pense que le développement neurologique du système visuel se traduira par un œil dominant qui est principalement utilisé pour la précision de la position, ce qui entraînera un traitement cérébral asymétrique.

Évaluer si l’asymétrie visuelle existe et, si oui, si elle est réduite chez les personnes atteintes de dyslexie n’est pas simple. «L’un des problèmes de la mesure de la dominance oculaire est qu’il y a tellement de tests différents, et ils donnent tous des résultats différents», explique Stein.

L’équipe de Ropars a évalué la dominance de l’œil chez 30 individus atteints de dyslexie et, contrairement au groupe non dyslexique, 27 n’avaient pas de dominance oculaire.

Une méthode courante est le test de trou dans la carte, où un observateur tient à bout de bras une carte avec un trou au milieu, se concentre sur un objet à travers le trou et tire ensuite la carte vers le visage pour déterminer quel œil regarde l’objet. Cependant, cette méthode et d’autres peuvent être confondues par des facteurs tels que la distance de l’objet et l’angle du regard de l’observateur.

Pour contourner ces problèmes, les physiciens Guy Ropars et Albert Le Floch de l’Université de Rennes en France ont développé une nouvelle approche. « Nous étions conscients des artefacts associés aux méthodes habituelles. . . là où les yeux restent ouverts, « Ropars écrit dans un courriel à The Scientist, » alors, nous avons proposé ‘la méthode de rémanence’ où les yeux restent fermés. « 

Dans la nouvelle méthode, les sujets regardent d’abord une image très contrastée, comme une fenêtre lumineuse, ferment les yeux pour voir l’image rémanente qui en résulte, puis couvrent leurs yeux fermés avec leurs mains, ce qui réduit l’image rémanente. Le fait de retirer les deux mains tout en gardant les yeux fermés rétablit la luminosité de l’image rémanente, mais en retirant alternativement une main puis l’autre, une différence de luminosité de l’image restituée rétablie peut devenir apparente. En effet, sur 30 individus non dyslexiques, 19 ont vu une image rémanente plus claire avec leur œil droit et 11 avec leur gauche.

« Ce [test] semble beaucoup plus objectif [que les méthodes précédentes], et je pense donc que c’est très excitant », explique Stein. « Potentiellement, c’est une très belle avancée. »

L’équipe de Ropars a également évalué la dominance oculaire chez 30 individus dyslexiques et, contrairement au groupe non-dyslexique, 27 n’avaient pas de dominance oculaire – leurs images rémanentes étaient également brillantes dans les deux yeux. « Je pense que c’est assez convaincant« , dit Stein.

Ropars et Le FLoch ont ensuite montré que ce manque de dominance oculaire était corrélé avec des différences physiques apparentes dans l’œil lui-même. Dans la fovéa – la partie de la rétine responsable de la plus haute acuité visuelle – se trouve un groupe central de cellules coniques rouges et vertes, dépourvues de cellules de cônes bleus. En regardant un écran blanc à travers un filtre bleu, il est possible pour une personne de voir cette zone sans bleu comme une région sombre, connue sous le nom de Maxwell centroid. Chez les personnes sans dominance oculaire, cette région sombre apparaissait circulaire lorsqu’on la regardait avec l’un ou l’autre des yeux, tandis que chez les participants avec un œil dominant, la région apparaissait circulaire avec l’œil dominant mais elliptique avec le plus faible.

Avec ces analyses des centroïdes de Maxwell, «nous avons identifié la signature biologique de l’asymétrie nécessaire entre les deux yeux d’un observateur normal», écrit Ropars. Cette signature fovéale associée à « l’absence correspondante de dominance de l’image secondaire peut conduire à de nouvelles stratégies de diagnostic de la dyslexie », ajoute-t-il.

On ne sait pas encore comment ce défaut d’asymétrie provoque des difficultés en lecture, mais Ropars et Le Floch soulignent que les personnes dyslexiques confondent souvent leur gauche et leur droite et font des erreurs d’image en miroir lors de la lecture des lettres, ce qui pourrait s’expliquer par le fait que les deux yeux et les deux côtés du cerveau traitent l’information de position exactement de la même manière.

La seule grande chose qui manque à l’étude, dit Stein, « est toute suggestion sur la raison pour laquelle ces différences émergent [pendant le développement]. » Pour l’instant, dit-il, cela reste un mystère.

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L’article original : Symmetrical Eyes Indicate Dyslexia

 

Note : Les images sont extraites de la vidéo du Dr Quercia (Chercheur associé INSERM)Dyslexie, Vision et Proprioception 

Image de prévisualisation YouTube

 

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