Qu'a révélé l'expérience du cerveau divisé de Roger Sperry ?

Au milieu des années 1950, le neuroscientifique Roger Sperry, alors à l’Université de Chicago, fit une découverte qui allait changer pour toujours la façon de comprendre le cerveau. Travaillant avec des chats, il sectionna à la fois le corps calleux (le pont de fibres qui connecte les deux hémisphères) et le chiasma optique, de sorte que l’information visuelle de chaque œil n’atteigne que l’hémisphère du même côté. Le résultat fut surprenant : chaque hémisphère fonctionnait de façon complètement indépendante, comme s’il s’agissait d’un cerveau entier à lui seul. Un chat pouvait apprendre à résoudre un problème avec un œil, mais si on lui couvrait ensuite cet œil et qu’on lui présentait le même problème avec l’autre, il ne le reconnaissait pas : il devait l’apprendre à zéro. Chaque moitié du cerveau ignorait complètement ce que l’autre avait appris.

Des chats aux patients humains

Dans les années 1960, un petit groupe de personnes souffrant d’épilepsie grave, ne répondant pas à d’autres traitements, fut soumis à la section chirurgicale du corps calleux pour réduire la fréquence et l’intensité de leurs crises. Sperry et son équipe conçurent alors une série de tests psychologiques pour étudier ces patients, et l’une des premières observations fut, en soi, remarquable : l’opération ne produisait aucun changement perceptible du tempérament, de la personnalité ou de l’intelligence générale de ceux qui l’avaient subie. Dans la vie quotidienne, tout semblait normal.

Les différences n’apparurent qu’avec des tests de laboratoire très spécifiques. On projetait des mots à un œil, de manière à ce que l’information n’atteigne que l’hémisphère opposé. Quand le mot était dirigé vers l’hémisphère gauche, le patient pouvait le lire et le dire à voix haute sans problème. Quand le même mot était dirigé vers l’hémisphère droit, le patient était incapable de le nommer à voix haute, bien que dans de nombreux cas il puisse désigner le bon objet avec la main gauche (contrôlée, précisément, par l’hémisphère droit). Littéralement, une moitié de son cerveau savait quelque chose que l’autre moitié ne pouvait pas mettre en mots.

Deux cerveaux sous le même crâne

Les découvertes de Sperry, qui lui valurent le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1981, confirmèrent quelque chose qui n’était jusque-là qu’une hypothèse : chez la plupart des gens, l’hémisphère gauche contrôle des mécanismes liés à la parole, au langage et à la capacité de nommer les choses, tandis que le droit, plus « muet » en ce sens, se révèle particulièrement habile pour traiter l’information visuo-spatiale, les facultés musicales et la pensée abstraite. Avec les années, l’idée initiale d’un hémisphère « dominant » sur l’autre a cédé la place à un concept plus nuancé, celui de spécialisation hémisphérique : chaque hémisphère peut traiter et stocker l’information par lui-même, sans avoir besoin de l’autre pour le faire, presque comme si nous avions deux cerveaux distincts cohabitant sous le même crâne.

Un détail qui se remarquait même hors du laboratoire

Bien que l’opération ne modifiait pas de façon évidente le comportement quotidien des patients, les observations les plus minutieuses détectèrent bien quelque chose de frappant : en se déplaçant ou en répondant à des stimuli sensoriels, ils favorisaient le côté droit de leur corps, contrôlé par l’hémisphère dominant chez la plupart des gens, le gauche. C’était un indice de plus que, même si les deux hémisphères fonctionnaient désormais de façon indépendante, ils conservaient leurs spécialisations habituelles, sauf qu’ils ne pouvaient plus les partager entre eux.

Avant Sperry, on savait déjà que sectionner le corps calleux ne produisait aucun changement évident de comportement, un fait qui, dans les années trente, avait poussé le neuroscientifique Karl Lashley à plaisanter, à moitié sérieusement, en disant que la seule fonction de cette structure était peut-être « d’empêcher les deux hémisphères de flotter séparément dans le liquide céphalorachidien ». Le mérite de Sperry fut de concevoir les tests de laboratoire précis qui démontrèrent qu’elle avait bien une fonction réelle, et très concrète : maintenir les deux hémisphères en train de travailler comme une équipe coordonnée, pas comme deux cerveaux qui partagent simplement un crâne sans communiquer.

Pourquoi cette découverte a changé la façon d’étudier le cerveau

Avant ces expériences, une bonne partie de la neuroscience traitait le cerveau comme une unité relativement homogène. Le travail de Sperry a ouvert la voie à l’étude de chaque hémisphère séparément et à se demander, de façon bien plus précise, quelle fonction dépend de lequel. Cette question reste le point de départ d’une bonne partie de ce que nous savons aujourd’hui sur la façon dont nous apprenons : quel canal d’entrée (visuel, auditif, verbal) tend à s’appuyer davantage sur un côté du cerveau que sur l’autre, et pourquoi intégrer les deux côtés, plutôt que de laisser l’un dominer, produit généralement un apprentissage plus complet que de ne compter que sur l’un des deux.

Cette base biologique est celle qui, des années plus tard, inspirerait le consultant Ned Herrmann pour concevoir son modèle de dominance cérébrale, en croisant la spécialisation hémisphérique de Sperry avec le « cerveau triunique » pour décrire différents styles de penser et d’apprendre. Et cela explique aussi pourquoi un canal sensoriel précis, comme le visuel ou l’auditif, peut s’appuyer plus fortement sur un hémisphère que sur l’autre : ce ne sont pas des préférences arbitraires, ce sont des façons distinctes de tirer parti d’une architecture cérébrale qui, en conditions normales, fonctionne de façon intégrée, pas divisée en deux.