La zone cérébrale de l'empathie faiblement active chez les autistes

Des chercheurs menés par la professeure de l'ETH Nicole Wenderoth et son maître-assistant Joshua Balsters ont découvert, à l'aide d'images IRM fonctionnelles (IRMf), une activité différente de la normale dans une zone spécifique du cerveau, le cingulum antérieur, chez des jeunes autistes.

Les chercheurs savaient que l'activité de cette partie du cerveau est couplée à la "théorie de l'esprit". Celle-ci permet à la plupart des gens de se projeter dans le monde des pensées d'un autre être humain. L'empathie, l'équivalent de la "theory of mind" en ce qui concerne l'expérience émotionnelle, a également son siège dans cette région du cerveau.

Le modèle ne peut pas être mis à jour

Les chercheurs ont pu mettre en évidence la faiblesse inhabituelle de l'activité nerveuse dans cette partie du cerveau lorsque les sujets autistes observaient comment une tierce personne était surprise, soit positivement, soit négativement. Chez les sujets de contrôle non autistes, l'activité nerveuse dans de telles situations montrait une nette excitation.

"Les humains n'aiment pas les surprises", explique Nicole Wenderoth, professeure de contrôle neuronal du mouvement à l'ETH Zurich. "C'est pourquoi, sur la base de stimuli environnementaux, le cerveau forme en permanence des modèles de ce qui se passe dans la tête des autres". Cette capacité est extrêmement importante dans les relations avec autrui. "Mais les personnes atteintes d'autisme ne peuvent pas, dans un tel cas, actualiser le modèle dans leur tête, car l'excitation de l'activité dans le cingulum est trop faible", explique Wenderoth.

Jouer à l'IRM

Pour voir dans la tête de leurs sujets - 16 jeunes autistes et 20 jeunes non autistes - ceux-ci devaient s'allonger dans le scanner IRM. Pendant ce temps, les sujets ont observé un jeu auquel ils avaient eux-mêmes joué auparavant.

Dans ce jeu, les sujets devaient deviner derrière laquelle des deux portes se trouvait une récompense. Si le joueur ouvrait la bonne porte, celle-ci devenait verte et le joueur gagnait peu de temps après un prix sous la forme d'un euro. S'il choisissait la mauvaise porte, celle-ci devenait rouge. Elle cachait un échec. Cette règle s'appliquait pendant une grande partie du jeu, mais parfois - à un moment aléatoire - l'ordinateur intervertissait les couleurs : la porte rouge conduisait de manière surprenante à un prix, la porte verte était le perdant. Après chaque tour de jeu, les responsables de l'étude ont demandé aux participants s'ils s'attendaient à recevoir le prix ou à être perdants.

La prédiction pose des difficultés

Il s'est avéré que lorsque les sujets autistes jouaient eux-mêmes au jeu, ils n'avaient aucun mal à répondre si le prix ou le raté était surprenant ou attendu. En revanche, lorsqu'ils observaient une autre personne jouer, les sujets autistes avaient beaucoup plus de mal à considérer le résultat d'un tour de jeu comme une surprise que les sujets non autistes.

Après un résultat de jeu inattendu - la porte choisie est devenue verte, et pourtant il n'y avait pas de prix derrière -, le cingulum antérieur était nettement actif chez les sujets non autistes du groupe de contrôle. Chez les jeunes autistes, en revanche, ce pic d'activité était très faible.

Déficit social couplé à une activité anormale

"Les résultats de notre étude suggèrent que le cingulum antérieur des personnes atteintes d'autisme réagit de manière atypique à l'écart entre l'attente et l'événement réel. Les cellules nerveuses des autistes ne modifient que peu leur activité dans des situations où les autres personnes vivent quelque chose d'inattendu", explique Balsters, qui a conçu l'expérience et l'a menée avec des volontaires en Irlande. "Cela nous a permis de comprendre que le déficit social chez les personnes atteintes d'autisme doit être lié à cette activité anormale dans le cingulum antérieur", ajoute-t-il.

Ces nouvelles connaissances pourraient aider à améliorer les thérapies comportementales pour les personnes atteintes de troubles autistiques, par exemple à apprendre aux personnes concernées comment se comporter. "Souvent, on ne sait pas si les personnes autistes ne peuvent pas ou si elles ne sont pas motivées", explique Balsters. Selon lui, il peut être prometteur de proposer aux personnes concernées une récompense spéciale pour entraîner leur comportement social. "Le cerveau est suffisamment plastique si nous appliquons la thérapie correctement", poursuit le chercheur.