En 1861, deux scientifiques ont eu une dispute très cérébrale.
En fait, ils avaient des avis opposés sur la façon dont la parole et la mémoire
opèrent dans le cerveau humain.
Ernest Aubertin, avec son modèle localiste
prétendait qu'une région spécifique du cerveau
était dédiée à chacun des différents processus.
Pierre Gratiolet, de son côté, défendait le modèle distribué,
où différentes régions collaborent
pour accomplir toutes ces diverses fonctions.
Leur débat se répercuta pendant le reste du siècle,
impliquant quelques uns des plus grands esprits scientifiques de l'époque.
Aubertin et son modèle localiste avait quelques célébrités de son côté.
Au 17ème siècle, René Descartes avait affecté la qualité
du libre arbitre et l'âme humaine à la glande pinéale.
Et à la fin du 18ème siècle, un jeune étudiant, Franz Joseph Gall,
observa qu'une bonne mémoire allait de paire avec des yeux plus proéminents
et il décida que c'était dû à un développement plus important
de la partie adjacente du cerveau.
En tant que physicien, Gall continua à fonder l'étude de la phrénologie,
qui considère que des capacités mentales fortes correspondent à
des régions du cerveau surdéveloppées, visibles grâce aux bosses sur le crâne.
La popularité de la phrénologie tout au long du début du 19ème siècle
fit pencher la balance vers le localisme d'Aubertin.
Mais le problème est que Gall ne prit jamais la peine de tester scientifiquement
si les cartes de cerveau individuelles qu'il avait construites
étaient applicables à tout le monde.
Dans les années 1840, Pierre Flourens remit en question la phrénologie
en détruisant certaines parties précises du cerveau d'animaux
et en observant quelles fonctions étaient perdues.
Flourens découvrit qu'endommager le cortex
interférait avec le jugement ou le mouvement en général,
mais il ne réussit jamais à identifier une région associée à une fonction,
et conclut que le cortex effectue les fonctions comme un seul bloc.
Flourens marqua un point pour Gratiolet, mais cela ne dura pas.
Un ancien étudiant de Gall, Jean-Baptiste Bouillaud,
récusa les conclusions de Flourens
en notant que les patients avec des troubles de l'élocution
avaient tous des dommages au lobe frontal.
L'autopsie par Paul Broca en 1861 d'un patient ayant perdu la capacité
de parler, mais pas la capacité de comprendre un discours,
révéla des dommages très localisés du lobe frontal.
Le modèle distribué parut condamné.
Le localisme décolla.
Dans les années 1870, Carl Wernicke associa une partie du lobe temporal gauche
à la compréhension orale.
Peu après, Eduard Hitzig et Gustav Fritsch
stimulèrent le cortex d'un chien et découvrirent une région du lobe frontal
responsable des mouvements musculaires.
En s'appuyant sur leur travail, David Ferrier cartographia
chaque morceau du cortex, associé à un mouvement d'une partie du corps.
Et en 1909, Korbinian Brodmann développa sa propre carte du cortex avec 52 zones.
La victoire du modèle localiste d'Aubertin parut alors assurée.
Mais le neurologue Carl Wernicke apporta une idée intéressante.
Puisque les régions de production et de compréhension du discours
ne sont pas adjacentes, il en déduisit
qu'endommager la zone qui les relie pourrait provoquer
un type spécial de perte du langage, connu à présent comme l'aphasie réceptive.
Le modèle connexionniste de Wernicke aida à expliquer certains troubles
ne provenant pas du dysfonctionnement d'une seule zone.
Les outils modernes des neurosciences ont révélé un cerveau plus complexe
que ce que Gratiolet, Aubertin ou même Wernicke imaginaient.
De nos jours, l'hippocampe est associé à deux fonctions cérébrales distinctes :
créer les souvenirs et traiter la localisation dans l'espace.
On mesure aussi à présent deux sortes de connectivité :
la connectivité anatomique entre deux régions voisines du cortex
travaillant ensemble,
et la connectivité fonctionnelle entre deux régions séparées
travaillant ensemble pour accomplir une tâche.
Une fonction d'apparence basique comme la vision
est en fait composée de nombreuses fonctions plus petites,
avec différentes parties du cortex représentant
la forme, la couleur, et la localisation dans l'espace.
Si certaines zones ne fonctionnent plus, on peut reconnaître un objet,
mais pas le voir, ou vice versa.
Il y a différents types de souvenirs pour les faits et pour les habitudes.
Et se souvenir de quelque chose comme votre premier vélo
implique un réseau de régions, chacune représentant le concept
de véhicule, la forme du vélo, le son du klaxon,
et les émotions associées à ce souvenir.
En définitif, Gratiolet et Aubertin avaient raison tous les deux.
Nous utilisons encore leurs modèles pour comprendre comment marche la cognition.
Par exemple, on peut maintenant mesurer l'activité du cerveau
sur une échelle de temps si petite, qu'on peut voir les processus individuels
inclus dans le simple fait de se souvenir.
Mais c'est l'intégration de ces différents processus et régions
qui crée le souvenir cohérent que nous connaissons.
Les théories soi-disant concurrentes s'avérèrent être deux aspects
d'un modèle plus complet,
qui sera revu et affiné à son tour, quand nos technologies
et méthodes scientifiques pour comprendre le cerveau s'améliorent.