Bases neurales et multisensorielles du soi corporel : approches électrophysiologiques et comportementales

Le soi corporel, forme préréflexive du soi, repose sur plusieurs expériences corporelles, telles que la localisation du soi, le sentiment d’appartenance, l’agentivité et la perspective en première personne. Ces expériences se fondent sur l'intégration multisensorielle de signaux (vision, toucher, intéroception, proprioception, vestibulaire). Les études de neuroimagerie fonctionnelle chez des sujets sains ou l’étude de lésions chez des patients neurologiques (tumeur, épilepsie) ont commencé à identifier les bases cérébrales des expériences corporelles sous-tendant le soi corporel. Nous avons exposé, dans un article d’opinion, les principales avancées de ces dix dernières années et les défis majeurs dans l’étude des bases cérébrales du soi corporel. Cette thèse a pour objectif de de répondre à trois de ces défis : 1) Identifier causalement le réseau du soi corporel. 2) Décrire la connectivité fonctionnelle de ce réseau. 3) Etudier les bases multisensorielles qui sous-tendent le soi corporel.Une revue systématique de la littérature sur les bases neurales du soi corporel étudiées par stimulations électriques intracérébrales, nous a permis d’identifier 121 cas de patients issus de 42 études réalisées entre 1937 et 2022. Six régions ont été rapportées comme étant impliquées de façon causale dans le soi corporel : le précuneus, l’insula, le cortex cingulaire moyen, le lobule pariétal inférieur, l’aire motrice supplémentaire ainsi que le complexe amygdalo-hippocampique.Une étude rétrospective chez 354 patients atteints d’une épilepsie pharmaco-résistante, porteurs d’électrodes profondes, explorés par stéréo-électroencéphalographie (SEEG), nous a permis d’analyser plus de 2 500 réponses évoquées par des stimulations électriques à haute fréquence (50 Hz) du cerveau. 4 % des réponses concernaient une modification du soi corporel. Cette étude corroborait une partie des résultats de notre revue systématique tout en révélant l’implication du cortex cingulaire antérieur. Elle décrivait également le réseau fonctionnel du soi corporel. L’analyse du signal SEEG enregistré pendant que les patients rapportaient une modification du soi corporel a révélé une diminution significative de la connectivité fonctionnelle du lobule pariétal inférieur, du sillon temporal supérieur, des gyrus temporaux moyens et inférieurs et une augmentation de la connectivité de l’insula. Enfin, nous avons montré une diminution de la connectivité entre les régions temporales et le complexe amygdalo-hippocampique associée aux modifications du soi corporel.Notre troisième axe de travail portait sur le rôle du système vestibulaire dans le soi corporel. Nous avons réalisé une illusion du corps entier (full-body illusion) en réalité virtuelle chez des patients avec une vestibulopathie bilatérale et des sujets contrôles appariés. Aucune illusion n'a été observée chez les patients, ce qui suggère que des mécanismes compensatoires permettraient de réduire le conflit multisensoriel lié à leur déficit. Cette étude suggère un effet de l'âge sur la sensibilité à l'illusion du corps entier.Cette recherche revêt une importance particulière car elle permet une meilleure compréhension des bases cérébrales et multisensorielles du soi corporel, mettant en lumière causalement son réseau cérébral, sa connectivité fonctionnelle et son interaction avec le système vestibulaire.