Neuroanatomie des neurones miroirs système moteur/imitation

Il existe deux principaux réseaux de neurones qui composent le système de neurones miroirs (Cattaneo & Rizzolati, 2008) : l’un formé par les zones du lobe parietal et du cortex prémoteur, ainsi que la partie caudale du gyrus frontal inférieur. L’autre est formé par l’insula et le cortex frontal médial antérieur. Nous parlerons dans un premier temps du premier système qui implique un apprentissage basé sur l’observation et l’imitation. L’organisation anatomique du premier système répond à une hiérarchie somatotopique du cortex prémoral ventral, les actes moteurs des jambes étant localisés dans la zone dorsale ; comportements faciaux localisés ventralement et manuels avec une distribution intermédiaire. La localisation des actes moteurs proximaux (déplacement de la main vers un point) est représentée dorsalement, alors que le simple acte de saisie produit une activité ventrale dans le cortex prémoteur. D’autre part, l’observation des actes moteurs produit également une activation différentielle dans le cortex pariétal.

L’observation des actes transitifs produit une activation du sulcus intrapariétal, ainsi qu’une activation de la convexité pariétale adjacente à cette zone. L’observation des actes intransitifs qu’il s’agisse d’actes symboliques ou de répétitions mimiques – trouve une activité spécifique dans la partie postérieure du gyrus supramarginal, qui s’étend jusqu’au gyrus angulaire. Enfin, l’observation d’actes réalisés avec des outils active spécifiquement la partie la plus rostrale du gyrus supramarginal.

Système neuronal miroir

Le système neuronal miroir produit une évocation de l’acteur moteur observé dans le cortex prémoteur lui-même. Cette activité est coordonnée en même temps dans le lobe pariétal. Il est nécessaire de différencier la séquence des processus d’observation pour délimiter correctement la neuronanatomie du premier système exposé (frontopariétal). Dans ce système, nous parlerons des comportements observés qui supposent un amorçage visuellement moteur pour l’exécution -ou non d’une action.

Par conséquent, nous exclurons la conception de l’amorçage moteur-visuel, qui implique des prédictions de conséquences lors de la planification des actions. L’activité de ce système frontopariétal  se produit lorsque le comportement existe potentiellement dans le répertoire du sujet. C’est-à-dire qu’un humain observant une écorce n’active pas les zones prémotrice et pariétale, car il n’a pas ce répertoire comportemental dans le cortex.

D’autre part, l’activité du système est proportionnelle à l’expérience de l’observateur dans le comportement qu’il observe. La connectivité fonctionnelle du système frontopariétal des neurones miroirs présente une séquence lors de l’observation. À l’origine, cette séquence prend naissance dans le lobe occipital, où sont enregistrées les principales caractéristiques des stimuli observés. Toutes les informations sont envoyées aux zones d’intégration en une série d’étapes qui varient de 20 msec. à 60 msec. D’abord le sillon temporal supérieur, puis le lobe pariétal inférieur, puis l’information va au gyrus frontal inférieur et, enfin, au cortex moteur primaire.

Avis scientifiques 

Iacoboni et al. (1999) suggèrent que les zones frontales activées supposent un calcul des objectifs à atteindre, tandis que l’activité pariétale correspond à l’activation des représentations motrices des actes observés. Cependant, le groupe Lacoboni fait une différenciation fonctionnelle dans l’activité neuronale du système, en se concentrant sur la pars opercularis du gyrus frontal inférieur gauche. Pour eux, la zone dorsale du pars est activée lorsque l’acte est observé et quand il est imité, mais seule l’activité ventrale se produit lorsqu’elle est imitée. En fait, lacoboni et al. (2005) analysent fonctionnellement les activations précédemment exposées.

Pour eux, le système de neurones miroirs est essentiel pour apprendre par imitation. Et la séquence d’activation serait complétée de la manière suivante: (i) en premier lieu une activation du sillon temporal supérieur se produit, là où se trouvent les représentations/voie centrale des mouvements observés. De là (ii) on passe à un codage des buts d’action, à travers le système frontopariétal, dans lequel le cotex préfrontal dorsal serait en charge de calculer les différents aspects de l’action, comme le but lui-même ou le sens, le classement de cette information, envoi d’informations au lobe pareiétal et correction des calculs sur l’espace.

Cette information efférente serait envoyée du système de neurones miroir frontopariétal, à travers la pars opercularis, au sulcus temporal supérieur à nouveau. À ce stade, un calcul de l’ajustement qui existe entre les conséquences prévues dans l’action d’imitation planifiée et la description visuelle de l’action observée se produirait. En bref, le système de neurones miroir frontopariétal constitue un système d’apprentissage basé sur la rétroaction.

Prototype d’action

En fait, ce qui est transféré des zones visuelles aux zones motrices n’est pas un programme moteur détaillé, mais un prototype de l’action, une action significative qui est traitée dans la pars opercularis du gyrus frontal inférieur; et qui guide ensuite la planification motrice selon une représentation détaillée précise de l’action observée, représentée dans le sillon temporal supérieur et dans le lobe pariétal inférieur. Lorsque l’action observée est nouvelle, avant la période d’exécution, une activation du système neuronal miroir frontopariétal se produit. De plus, il y a une activation de la zone AB 46 et du cortex médian antérieur.

Cette activation se traduit par un mécanisme de contrôle exécutif, probablement dans le cadre du mécanisme de supervisión de Shallice sur lequel Baddeley (2000) s’appuie pour formuler le mécanisme de mémoire de travail.  Dans notre cas, ce système pourrait impliquer un calcul de la planification descendante du mouvement, dans lequel la mémoire de travail gère les contenus observés et planifie le mouvement en fonction de ceux-ci, produisant une activité frontopariétale qui correspond au mécanisme de neurones miroirs.

Le système neuronal miroir ne doit pas être conçu comme un module neuronal séparé, mais comme un mécanisme intrinsèque sous-jacent à la plupart des domaines liés aux mouvements de moteurs. En effet, et comme nous le verrons ci-après, la perturbation de ce système n’entraîne pas de déficit sélectif des lésions focales. Plutôt, l’implication de ce système se trouve dans les troubles du développement du système nerveux et dans les lésions du lobe frontal. Regardons ce dernier cas ci-dessous.

Dépendance et hiérarchie

Comme mentionné, le système de neurones miroirs chevauche d’autres systèmes, et le système de contrôle ne pas exception, car il supprime les comportements d’imitation spontanés. Les lésions frontales provoquent une série de déficits caractérisés par l’apparition de comportements impulsifs générés par des stimuli externes. Le comportement imitatif a une importance particulière avec le système neuronal miroir et peut faire partie du “síndrome de dépendance environnementale”. En règle générale, la condition résulte d’une blessure bilatérale, bien qu’elle puisse également être due à une blessure unilatérale moins courante. L’observation du comportement d’autrui peut provoquer une activation des zones prémotrices et pariétales, dépendant du système de neurones miroirs.

Chez les sujets sains, cette activation ne se manifeste pas car il y a suppression par le lobe frontal. Leur détérioration implique une destruction de ces mécanismes, transformant des actes potentiels en actes de fait. L’écopraxie constitue l’imitation forcée et critique des comportements observés, généralement avec la présence de la persévérance. Bien qu’il se produise généralement comme un trouble associé à des lésions des noyaux gris centraux, il est également produit par une détérioration frontale, qui produit une désinhibition du système neuronal miroir.

Fonctionnalité du système frontopariétal des neurones miroirs

Imitation et apprentissage

Une tâche d’apprentissage fondamentale est l’imitation, qui produit le développement de certaines compétences de base du développement social, en particulier dans l’acquisition de l’identification gestuelle et posturale, et permet le développement de la compréhension de l’intentionnalité de l’autre.

Ces neurones se déclenchent lorsque le sujet réalise des comportements liés à un but, mais surtout lorsqu’il observe ces comportements chez les autres, en discriminant les différentes composantes de l’action selon qu’elle sont plus ou moins pertinentes du point de vue intentionnel; avant même que les objets ne soient présents.

De ce qui précède, on peut déduire que les neurones miroirs gèrent non seulement des contenus liés à des modèles moteurs ou visuels, mais aussi des contenus abstraits, à la fois en relation avec la modalité sensorielle de la contingence (un son avec un sens) et en relation avec des éléments de nature non naturelle, présent ou abstrait, qui sont liés, en termes d’apprentissage, à l’intentionnalité, une réalité dans laquelle la compréhension des motivations des autres joue un rôle important. L’information motrice intégrée presente des caractéristiques de processus significatives: traitement du mouvement, de parties du corps, suivi de l’action visant un but d’un sujet extérieur, etc.

Intégration sensorielle

La proximité des systèmes frontopariétaux qui prennent en charge divers types d’intégration sensori-motrice suggère que le codage d’action mis en oeuvre dans le système de neurones miroir est lié à une certaine forme d’intégration sensorielle. L’imitation est l’une des nombreuses formes de ce type d’intégration. Dans une telle intégration,  le sujet observateur effectue des comparaisons entre les informations existentes dans les zones primaires (entrée visuelles) et le comportement observé, comme expliqué ci-dessus.

La littérature sur les comportements d’imitation souligne qu’un aspect essentiel dans ce domaine est la différenciation entre diverses formes d’imitation ou de contagion et la véritable imitation – c’est-à-dire ajouter quelque chose de nouveau à son propre répertoire moteur après avoir observé les autres effectuer une telle action. Cette différenciation est observée au niveau neuronal, en distinguant les interactions entre le système neuronal miroir et les structures prefrontales et pariétales préparatoires à l’exécution lors de l’apprentissage par imitation, et l’interaction entre le système neuronal miroir et système limbique lors de la contagion émotionnelle. Probablement, comme nous le verrons plus avant, le système de neurones miroirs dans l’autisme permet également de faire cette distinction, l’un des systèmes d’interactions étant plus endommagé que l’autre.

Les neurones miroirs ont des propriétés individuelles

Ils sont activés dans l’action imitée, mais aussi dans l’action observée’même sans l’imiter. Ils ont deux niveaux de congruence: strict, dans lequel les neurones se déclenchent exclusivement dans des actions et des observations sensiblement identiques ; et congruence approximative, dans laquelle ils sont activés en réponse à l’observation d’une action qui n’est pas nécessairement identique à l’action effectuée, mais qui atteint le même but. Les seuils de déclenchement sont définis par la logique de l’action et non par l’objet ou la distance de l’action. De ces propriétés, il est déduit qu’elles ègèrenet le contenu abstrait des actions observées. Mais quel est le degré d’abstraction de ce codage? Elevée, comme démontré dans des expériences avec des conditions antérieures de “dissimulation” dans lesquelles les neurones sont activés en fonction d’une situation initiale de présence ou d’absence, discriminant les situations.

Il existe une reconnaissance sensorielle des actions sonores (entrée sonores) dans le système neuronal miroir. Cela permet d’établir une base pour comprendre la parole et le langage comme un code qui est appris – au moins dans les étapes initiales – par imitation physique et gestuelle.

Hiérarchie fonctionne du système frontopariétal dans le traitement moteur

Il existe une hiérarchie fonctionnelle dans le système neuronal miroir lorsque le sujet observe une action motrice pour l’apprendre. Les niveaux de base du traitement moteur ont été largement étudiés. Cependant, le système de neurones miroirs répond à une hiérarchie dans laquelle le traitement des mouvements est de haut rang, produisant des calculs entre les conséquences de l’action et les buts.

Pour calculer cette connaissance, les composants qui présentent le contexte de l’action doivent être dissociés : en premier lieu, l’objet lui-même qui suppose le but. Les études existentes n’ont pas été concluantes jusqu’à relativement récemment. Cependant, en utilisant des techniques de suppression neuronale, telles que la stimulation magnétique, il a été possible de dissocier le traitement à haute portée du traitement purement cinématique. On a observé que l’identification de l’objet cible était calculée dans le sillón intrapariétal antérieur (Hamilton & Grafton, 2006). Par conséquent, il existe untraitement différentiel des objets, même si l’action est la même (par exemple, saisir). D’autre part, cette dissociation implique également l’analyse des conséquences attendues de l’action, qui présente un niveau de hiérarchie plus élevé.

Il est très important de garder à l’esprit que le traitement des objectifs implique le traitement des mouvements nécessaires pour atteindre ledit objectif, mais ce sont des aspects avec un níveau de traitement différent, le traitement du programme moteur (et non sa planification) étant une plage de traitement inférieur. Hamilton & Grafton (2007) ont montré qu’il existe une latéralisation du système qui calcule les conséquences de l’action. Ils ont constaté que les conséquences d’une action observée sont traitées dans le gyrus frontal inférieur et le lobe parietal inférieur droit, ainsi que dans le sillón post-central gauche et le sillón intrapariétal antérieur gauche.

Modèle hiérarchique 

Ensemble, ils ont proposé un modèle hiérarchique qui se compose de la manière suivante :

• D’une part, il existe un traitement cognitif de bas niveau qui implique le traitement du modèle moteur. Ce traitement se produit dans un système qui implique à la fois une analyse visuelle et motrice de l’action. Le visuel serait effectué dans les zones occipitales latérales, tandis que le traitement du motif cinématique serait effectué dans les régions frontales inférieures.
• Le traitement de haut niveau, défini par une analyse des cibles, est effectué dans un système qui implique deux zones de l’hémisphère droit : le lobe intrapariétal et le gyrus frontal inférieur dans une moindre mesure. Dans ce traitement, les objets cibles sont également traités latéralement dans le cortex pariétal inférieur gauche.

Existe-t-il une hiérarchie neuronale lorsque les actions observées sont exécutées ? Oui, et le rang hiérarchique différencie la complexité des actions, c’est-à-dire lorsque les actions sont simples, lorsqu’elles sont complexes composées par des étapes différentes, ainsi que lorsqu’elles répondent à une intention. Dans ce cas, la latéralisation de l’activité neuronale ne semble pas si évidente.

Il est prouvé que la planification d’actes simples se produit dans le cortex moteur et prémoteur, ainsi que dans le cortex parietal inférieur gauche. Cependant, le lobe pariétal inférieur droit semble être impliqué dans des comportements complexes qui nécessitent plusieurs étapes, comme la tâche de London Towers (Newman et al., 2003). Cette zone semble importante pour envoyer des commentaires sur les conséquences de l’acte moteur, et avec le cervelet, elle peut calculer des corrections de mouvement dans l’espace ou en planification.

Le langage

Au cours de la tâche de mimer le mouvement des doigts, on observe une augmentation de l’activité du cortex pariétal postérieur rostral et du gyrus frontal inférieur, zones proches de la zone de Broca, ce qui suggère l’iomplication de ces zones miroirs dans un mécanisme d’acquisition du langage phylogénétique (Lacoboni & Dapretto, 2006).

Cette théorie a été étayée par diverses preuves. Tout d’abord, une latéralisation gauche du système neuronal miroir a été démontrée. D’autre part, l’activation du système neuronal miroir dans le cerveau du macaque permet d’extrapoler ses zones aux nôtres. Les zones du macaque coïncideraient avec l’AB44 de l’humain, adjacente à la zone de Broca. De la théorie de l’expression sémantique, qui propose que le langage s’apprend dans un processus ascendant, et de la théorie motrice de la perception du discours, qui propose que l’objectif de l’analyse du discours soit les expressions faciales associées aux sons.  Plus que les sons, il a été découvert que lors de la perception de la parole, des zones motrices de la parole sont activées, qui coïncident avec le système neuronal miroir.

De plus, il a été découvert que le traitement du matériel linguistique produit par une acrtivation motrice, et que l’activité neuronale produite par le traitement du matériel linguistique lié aux parties du corps et aux actions, active les zones somatotopiques du cerveau liées à la lecture.

Cognition sociale et neurones miroirs

Neuroanatomie du système neuronal miroir limbique

Le deuxième système neuronal miroir est celui émotionnel. Comme nous l’avons dit précédemment, ce système est impliqué dans l’adoption de comportements empathiques, mais il ne fonctionne pas nécessairement séparément du premier système, même si ce point sera abordé plus tard. Le système de neurones miroirs est également situé dans les zones corticales qui interviennent dans le comportement émotionnel. L’observation de la douleur des autres produit une activation du cortex cingulaire, de l’amygdale et de l’insula. L’insula est particulièrement importante dans l’intégration des représentations sensorielles, à la fois internes et externes. Il a une structure agranulaire et est cytoarchitecturalement similaire aux zones motrices.

Par conséquent, l’insula fonctionne comme un noeud de communication entre le système limbique et l’activation corticale somatotopique associée à la douleur, à la fois de soi et des autres, qui constitue la base évolutive de l’empathie. Cependant, cette base n’est pas unique. Le système d’empathie serait encadré de cette manière :

• Premièrement, il doit y avoir un  noeud dans ce système, qui est l’amygdale, qui est nécessaire à l’activation émotionnelle des sujets.
• Deuxièmement, les domains d’expression et de régulation émotionnelle.

Les structures de l’expression émotionnelle  

Comme nous l’avons expliqué, la zone d’expression émotionnelle basée sur les diagrammes corporels est constituée de deux structures : tout d’abord l’insula, qui, comme nous l’avons indiqué, est le centre d’intégration de l’information intéroceptive. En revanche, on trouverait le cortex cingulaire, qui se subdivise comme suit : par rapport à la division classique entre processus cognitif/dorsal et émotionnel/rostral du cortex cingulaire (Posner et al. 2007).

Récemment, il a été prouvé qu’il existe une division en termes d’expression émotionnelle (intéroceptive) dans le cortex cingulaire antérieur dorsal et une fonction régulatrice des émotions dans le cortex cingulaire antérieur rostral (Etkin et al., 2010), ce qui est cohérent avec un système de contrôle orbifrontal antéro-postérieur (orbitofrontal-cingulaire-amygdalien, principalement).

Troisièmement, le noeud de traitement du haut niveau composé du système de neurones miroirs. Ce système est formé par l’insula et le cortex frontal antérieur moyen. En fait, le système de neurones miroirs de l’insula chevauche le système d’expression émotionnel intéroceptif. L’interaction de ce système avec l’émotion varie en fonction de la complexité de l’acte émotionel.

Comment le système de neurones miroirs fonctionne-t-il dans la cognition sociale ?

Le système de neurones miroirs fonctionne de deux manières en matière de cognition sociale. Premièrement, il est nécessaire pour la prédiction et l’attribution de la pensée (théorie de l’esprit). Deuxièmement, il met en mouvement des mécanismes de reconnaissance affective et d’expressivité. Le premier système de prédiction a été expliqué: les actes observés sont calculés dans un système de neurones miroirs frontopariétaux avec les conséquences.

Ce système sert de modèle prédictif qui progresse dans l’évolution : de simples comportements et processus ascendants, le système neurologique passe au fil des ans à un système de régulation descendant, dans lequel les modèles moteurs observés sont comparés à l’apprentissage, son objectif est d’établir des modèles de prévision statistique qui minimisent l’erreur (Kilner et al., 2007). Ce calcul est également hiérarchique, en ce sens que les opérations effectuées répondent à une distribution hiérarchique des axes théoriques du cerveau. Dans cette hiérarchie, le lobe frontal est en charge du calcul entre le comportement observé et l’état mental supposé. D’autre part, le cortex moteur, le sillón pariétal et temporal supérieur sont en charge d’intégrer l’information visuelle et les schémas moteurs stockés.

En suivant, nous allons nous centrer sur le deuxième système d’empathie, qui implique le système neuronal miroir limbique (insula, cortecx cingulaire et lobe frontal).

Neurones miroirs et empathie

Le rôle des neurones miroirs dans les comportements empathiques, tels que l’adoption de gestes faciaux et de postures dans des comportements imitatifs interactifs, est fundamental avec l’adoption émotionnelle (système limbique). Comme mentionné précédemment, les neurones miroirs calculent les mouvements en termes de conséquences sur les performances et d’objectifs. Cette connaissance sert de base à la cognition sociale, avec le deuxième système d’intégration émotionnelle. L’empathie n’est pas un processus unique. Bien qu’il existe des preuves que l’observation de la punition d’autrui produit une activation dans l’amygdale, le cortex cingulaire antérieur et l’insula – en plus du thalamus et du cervelet – (Jackson et al., 2005), l’ensemble du processus dépend probablement d’un réseau à très grande échelle, avec des zones de haute transformation influençant ou suscitant des réponses émotionnelles.

En fait, cela pourrait être le rôle des neurones miroirs dans l’empathie. L’empathie est soutenue par un réseau de neurones à grande échelle composé du système de neurones miroirs, du système limbique et de l’insula, qui fonctionne comme un noeud de connexion entre les deux systèmes. Au sein de ce réseau, les neurones miroirs permettent de simuler les expressions faciales et les gestes observés avec d’autres, avec des zones de traitement de bas niveau, via l’insula, ce qui provoque une activité dans ces zones. Et, enfin, produire un état émotionnel chez l’observateur du comportement observé. De cette manière, un système alternatif d’émotions est fourni au sujet, basé sur la simulation, ce qui permet en partie la cognition sociale.

Théorie de la simulation

Cette théorie est appelée “théorie de la simulation” (Gallese & Goldman, 1998; citée dans  Frith & Frith, 2006), et elle propose que de cette manière nous pouvons comprendre les émotions que nous observons : à travers les états internes qu’elles nous provoquent. Par conséquent, la manière la plus courante d’empathie qui existe est d’adopter la position de l’autre, littéralement, pour la simuler en interne. Et encore une fois, lorsque nous essayons d’adopter la posture de la personne exprimant ses émotions, nous le faisons sur le visage, ce qui active le système limbique.

Réflexion 

En bref, les neurones miroirs ont une base sensori-motricve pour l’empathie. Lorsque l’on parle de ce système de neurones miroirs et de sa relation avec l’empathie, il faut faire une distinction. Comprendre et simuler des émotions n’est pas la seule étape de la cognition sociale, car il faut prendre en compte la personnalité stable de la personne avec pour but de faire des prédictions.

À cet égard, il est intéressant de faire, encore une fois, une distinction. Sur le plan neurologique, est-ce la même chose de penser au comportement et à l’émotion probables d’une personne semblable à nous, que d’une personne différente ? Non. Penser à quelqu’un qui nous ressemble active généralement des zones du cortex préfontral médial ventral, en particulier AB 18, 9, 57 et 10, tout en pensant aux réactions probables et aux caractéristiques des autres, active les zones du cortex préfrontal dorsal AB 9, 45 et 42 (Frith et Frith, 2006).

En fait, il existe un axe fonctionnel du cerveau médial-latéral, dans lequel les zones les plus centrales sont liées à la représentation de soi et de ses propres émotions, tandis que les régions latérales impliquent une représentation du monde extérieur et des autres. Cette hypothèse sur un axe médial-latéral est basée sur le fait que les zones médiales ont tendance à avoir une plus grande connexion avec les centres limbiques et les informations sensorielles proprioceptives, et sont donc plus influencées par les données, tandis que les zones latérales seraient plus réfléchissantes et dépendantes de représentations sur le monde extérieur. Amodio et Frith (2006) mentionnent un noeud central dans le traitement de la cognition sociale : le cortex frontal moyen (AB 10).

Système de neurones miroirs et rééducation motrice

Bien que le rôle du système neuronal miroir dans l’apprentissage moteur ait été expliqué, il est intéressant de noter son implication dans la formation d’une banque de mémoire motrice. Les preuves les plus solides proviennent des études de Stefan et al. (2007), dans lesquelles les auteurs montrent comment l’apprentissage d’une séquence motrice par l’observation améliore la formation de la mémoire motrice par rapport à l’apprentissage en solitaire.  Il a été découvert que l’apprentissage par observation peut intercéder dans les processus de neuroplasticité à long terme chez l’individu, et que le système de neurones miroirs intervient dans la création de cet effet au sein du cortex moteur.

Dans une étude de Ertelt et al. (2008), deux groupes de patients atteints d’infarctus de l’artère cérébrale moyenne et du membre parétique, ont été soumis à deux thérapies différentes : l’une avec des pistes audiovisuelles et l’autre sans pistes. Le groupe qui a suivi la formation avec des échantillons audiovisuels des exercices a montré une amélioration plus importante du membre parétique que le groupe témoin. En plus de ce qui précède, la thérapie par le miroir a été proposée comme alternative qui provoque des changements de plasticité. Dans celui-ci, le patient s’exerce avec son membre sain devant un miroir dans lequel il se visualise dans un miroir parasagittal. Cela produit une illusion visuelle du membre parétique. Les résultats de la thérapie montrent une génération de plasticité corticale.

Neurones miroirs et thérapie dans les troubles du spectre autistique (Autisme et Asperger)

Développement et dysfonctionnement

Il existe des preuves indirectes de l’activité des neurones miroirs dès la première année de vie pour la prédiction des objectifs des sujets observés (Falck-Ytter et al. 2006 ; cité dans Lacoboni & Dapretto, 2006). Chez les enfants de moins de 11 ans, ces preuves, bien que moins robustes que chez l’adultes (ce qui est logique si l’on pense que le système n’est pas totalement mature en termes de connexionnistes), montrent des taux d’activation des neurones miroirs dans divers paramètres (suppression du rythme Mu, EEG, spectroscopie infrarouge, imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle) pour les activités d’imitation, la compétence sociale et l’empathie. Par conséquent, et bien qu’aujourd’hui le degré d’implication du système de neurones miroirs dans le comportement social ne soit pas connu avec certitude, il est évident qu’il joue un rôle central.

L’une des clés pour établir son importance est probablement son dysfonctionnement chez les enfants autistes et autres troubles de la communication. Dans l’autisme, un déficit de simulation neuronale a été proposé dans la modélisation des comportements observés, ce qui empêche une « compréhension expérimentale » correcte des autres. Ce déficit a été prouvé neurologiquement dans le circuit des neurones miroirs, dans lequel il existe des anomalies structurelles chez des sujets atteints de troubles du spectre autistique.

Ledit trouble, par exemple, empêche une identification correcte des émotions dans les gestes du visage car il n’y a pas d’activation adéquate du circuit central. Cependant, les sujets autistes sont capables d’identifier l’acte non émotionnel – bien qu’ils ne connaissent pas le but pour lequel il est réalisé -. Cela suggère une perturbation plus marquée du circuit neuronal miroir limbique que le mécanisme d’imitation. Ce déficit est en corrélation avec la gravité du trouble.

Asperger

Les données fournies sur le syndrome d’Asperger confirment un déficit similaire mais moins sévère (basé sur la difficulté et un retard temporaire dans l’acquisition des comportements) qui implique l’imitation. Cela suggère que l’imitation peut jouer un rôle important dans le traitement de ce type de trouble. La thérapie avec des sujets atteints de troubles du spectre autistique peut impliquer le système neuronal miroir. Il existe des preuves empiriques que, au moins en partie, le trouble implique un déficit d’imitation et de production du langage, et que le système de neurones miroirs est impliqué dans ce trouble (Wan et al. 2010).

Musicothérapie

Il a été démontré que la musicothérapie améliore les symptômes. Puisque le système sensori-moteur est impliqué dans le traitement du langage, et qu’il existe également une modulation de l’activité motrice pendant le traitement du langage, il semble logique de penser qu’une façon d’activer le système de neurones miroirs pourrait améliorer les deux symptômes. Et la musique produit une activité dans le système, qui favorise son altération (dans un sens positif) et fournit une plasticité neuronale, puisque la musique est aussi un acte d’expressivité motrice, et produit une activation, entres autres, de l’aire de Broca (AB 44). En fait, ce type de thérapie combiné au chant produit des effets bénéfiques chez les patients atteints d’aphasie de Broca, dont beacoup sont capables de dire les mots intégrés dans une prosodie différente de la normale.

Par rapport à l’acte de parler, le chant produit une activation bilatérale d’une réseau frontemporal, et une partie de ce réseau partage des neurones avec le mécanisme des neurones miroirs. Ce chevauchement produit une amélioration des schémas de coordination auditive-motrice, un déficit d’activation observé chez les personnes souffrant de ce type de trouble de la communication.

Concernant l’imitation, le degré de mise en oeuvre et d’efficacité varie de la même manière que les données expérimentales précédemment exposées. Il semble que les enfants atteints du syndrôme d’Asperger montrent une bonne évolution, surtout si la thérapie est initialement réalisée avec des sujets proches de la personne touchée, et bien plus encore si elle est réalisée avec des vidéos avec le sujet lui-même. Ces données ont été vérifiées dans la suppression des ondes Mu dans le cortex sensori-moteur, une partie du système de neurones miroirs.

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