Attraper une balle au vol, écraser un moustique sur son bras… des gestes anodins, presque automatiques. Et pourtant, ils reposent sur une prouesse invisible : notre cerveau parvient à fusionner ce que nous voyons et ce que nous ressentons, alors même que ces deux mondes ne parlent pas le même langage. Comment fait-il pour s’y retrouver ? Une étude menée à l’UCLouvain lève une partie du mystère : vision et toucher seraient traduits dans un même code spatial, indépendamment de la position du corps. Une découverte fascinante signée Iqra Shahzad qui pourrait bien transformer, demain, les outils destinés aux personnes déficientes visuelles.
Certains gestes quotidiens semblent évidents. Pourtant, ils reposent sur une prouesse du cerveau : la capacité à combiner ce que nous voyons et ce que nous ressentons par le toucher. Ces deux systèmes ne reposent pas sur la même « carte » ; la vision est organisée autour du regard, et le toucher est organisé autour du corps. Mais comment le cerveau rassemble-t-il les informations pour savoir qu’un objet se déplace dans telle direction – qu’il soit vu ou ressenti ? Cette question cache un défi neuroscientifique majeur que vient de relever Iqra Shahzad, chercheuse à l’Institut de neurosciences de l’UCLouvain (IONS), au sein de l’équipe d’Olivier Collignon.
Depuis des décennies, la région du cerveau appelée hMT+/V5, située à l’arrière de l’oreille, est connue pour son rôle clé dans la perception du mouvement visuel. Elle s’active quand nous voyons un objet se déplacer et non quand un objet reste statique. « Un débat demeurait toutefois : cette région est-elle uniquement dédiée à la vision ? Est-il possible qu’elle soit aussi liée au toucher ? », questionne Iqra Shahzad.
Pour comprendre comment le cerveau traite ce qu’on voit d’une part et ce qu’on touche d’autre part, l’équipe a recruté 20 sujets valides. Chacun a passé environ quatre heures dans un scanner d’IRM, pendant que son activité cérébrale était enregistrée. Les volontaires voyaient sur un écran des points se déplacer dans différentes directions (vers la gauche, la droite, le haut, le bas) tout en recevant sur la main des stimulations tactiles elles aussi orientées dans plusieurs directions. Dans l’environnement contraignant de l’IRM, impossible d’utiliser un dispositif complexe ; c’est donc la chercheuse qui produisait ces stimuli à l’aide d’un pinceau en silicone. Les participant·es devaient aussi modifier la position de leur main ; un élément clé de l’expérience : selon la posture adoptée, un même mouvement ressenti sur la peau peut en effet correspondre à une direction différente dans l’espace. En croisant l’ensemble de ces données, l’équipe avait les clés afin de déterminer si le cerveau code le mouvement selon la surface de la peau (référence corporelle), ou selon l’espace autour de nous (référence externe).
Les résultats montrent que la région hMT+/V5 traduit les informations visuelles et tactiles dans un même référentiel spatial externe, indépendant de la position de la main dans l’espace. « Ce n’est pas une carte spécifique à la vision ni au toucher, mais une carte abstraite, combinée et alignée, que le cerveau utilise pour organiser l’information. Autrement dit, le cerveau ne traite pas les sens séparément : il les intègre.», résume Iqra Shahzad. Comme le précise Olivier Collignon, chercheur FNRS à l’UCLouvain : « Le cerveau ne traite pas les sens de manière isolée : il transforme l’information sensorielle dans un référentiel commun nous permettant de percevoir le mouvement de façon stable et cohérente. »
Enfin, hMT+/V5 ne travaille pas seule : elle s’inscrit dans un réseau plus large impliquant des régions pariétales et frontales qui collaborent pour aligner les informations sensorielles et garantir une perception fiable du mouvement, même lorsque nous changeons de posture.
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Au-delà de l’avancée en neurosciences, cette découverte ouvre des perspectives concrètes. « Mieux comprendre comment le cerveau utilise le toucher pour représenter le mouvement permet d’imaginer de nouveaux outils d’assistance pour les personnes avec une déficience visuelle », explique Iqra Shahzad.
Les applications sont multiples, notamment : des systèmes de navigation haptique tactile guidant les déplacements ; des dispositifs de réalité virtuelle offrant un retour sensoriel cohérent avec l’environnement ; ou encore des interfaces embarquées dans les véhicules, transmettant des informations spatiales par le toucher.
Publiée dans la revue Nature Communications, cette étude a été menée par Iqra Shahzad dans le cadre de sa thèse, avec le soutien du programme européen Horizon 2020 Marie Curie. En démontrant que le cerveau traduit la vision et le toucher dans un langage spatial commun, elle met en lumière un mécanisme clé de la perception.
Pour la Ligue Braille, « Les recherches effectuées ainsi que la conclusion de ces découvertes sont très intéressantes. Elles pourront ouvrir une nouvelle voie de recherche et d’adaptation pour l’aide au quotidien et l’amélioration des aides à la navigation qui utilisent déjà la voie haptique », commente Julie Dalhem, accompagnatrice et thérapeute en psychomotricité à la Ligue Braille. « Par ailleurs, cette étude porte le message de l’importance de la connaissance kinesthésique et du schéma corporel pour les personnes atteintes de déficience visuelle », complète-t-elle.
