Neural bases of the bodily self as revealed by electrical brain stimulation: A systematic review

Ce que dit l'article

Le fond du travail, en français, sans jargon.

Cette étude suggère que notre conscience de notre propre corps est liée à un réseau de six régions cérébrales spécifiques, le cortex pariétal jouant un rôle intégrateur essentiel pour toutes les composantes de ce soi corporel. Ces conclusions sont issues d'une revue systématique de quarante-deux articles scientifiques, analysant les expériences rapportées par deux cent vingt-et-un patients ayant subi une stimulation électrique cérébrale (EBS) directe pendant des opérations du cerveau, avec une cartographie tridimensionnelle des zones stimulées. Ce travail déplace la compréhension d'une localisation unique vers un réseau plus large, mais ses résultats sont à interpréter avec prudence car les stimulations ont été réalisées sur des patients ayant des pathologies cérébrales et l'implantation des électrodes n'était pas uniforme dans toutes les régions du cerveau.

L'hypothese testee, et ce qu'elle change

La question de depart de ce travail, et en quoi elle ouvre un angle different de ce qui se faisait avant dans ce domaine.

L'étude teste l'hypothèse selon laquelle la stimulation électrique cérébrale directe (EBS, la stimulation électrique cérébrale) permet d'établir un lien causal entre des structures cérébrales spécifiques et les cinq composantes phénoménales du soi corporel (localisation de soi, propriété du corps, perspective à la première personne, agentivité et image corporelle perceptive).

We conducted a systematic review of the literature describing altered phenomenal experience of the bodily self evoked by EBS.

Ce que ca change dans le champ : Auparavant, les travaux fondateurs localisaient les illusions psychiques et corporelles provoquées par stimulation principalement dans le lobe temporal, ou étudiaient ces composantes de manière isolée et non systématique. Cette étude apporte un angle nouveau en synthétisant systématiquement 42 articles (221 patients) via une cartographie de densité 3D pour identifier le réseau étendu du soi corporel et la spécificité du cortex pariétal.

In contrast to Penfield's description of a core area for psychical responses in the temporal cortex (Figure 1), we identified a much larger network

Question deja posee avant : La question a été posée par Penfield dès les années 1940-1950 sous la forme de l'étude des « réponses psychiques » et illusions à la stimulation du lobe temporal, sans distinction systématique des cinq composantes phénoménales du soi corporel.

result from the stimulation principally of the lateral and superior surfaces of either temporal lobe.

Sur qui, combien, ou

Ce que l'etude a reellement observe.

Patients subissant une évaluation préchirurgicale pour une épilepsie réfractaire ou une résection de tumeur cérébrale · 221 patients (parmi un pool total de 4680 patients décrits dans les articles inclus) · Milieu hospitalier clinique (chirurgie éveillée ou enregistrements intracrâniens) · Période de publication des articles inclus allant de 1937 à 2022

We included 42 articles and analyzed self reports from 221 patients.

Solidite de la preuve : 75 sur 100

La note porte sur la FORCE DE LA PREUVE apportee, pas sur l'interet du sujet ni sur la revue.

• L'étude repose sur une synthèse systématique rigoureuse suivant les critères PRISMA, la grille de présentation des revues systématiques, englobant 42 articles et 221 patients, ce qui apporte une base empirique solide.
• Les auteurs reconnaissent explicitement et discutent en détail les biais majeurs de la méthode (biais d'implantation clinique, effets de réseau distants, et altération des tissus chez les patients épileptiques).
• La rareté de certaines observations (comme les expériences de sortie du corps) et l'absence d'évaluations neuropsychologiques standardisées systématiques limitent la portée des conclusions causales directes.

Ce que le lecteur en pense

Ce travail soutient l'implication causale d'un réseau cérébral postérieur distribué, avec un rôle intégrateur clé du cortex pariétal, dans la conscience du soi corporel, avec une solidité modérée en raison des limites inhérentes aux données cliniques de stimulation électrique cérébrale.

Les affirmations, et leur preuve

Chaque affirmation porte la phrase du texte source qui la soutient. 14 citation(s) sur 14 ont été retrouvées mot à mot ; celles qui ne l'ont pas été ont été coupées.

1. L'analyse tridimensionnelle montre que la stimulation de six régions cérébrales spécifiques altère de manière constante une ou plusieurs composantes du soi corporel.

   stimulation in the middle cingulum, inferior parietal lobule, supplementary motor area, posterior insula, hippocampal complex/amygdala, and precuneus most consistently altered one or several components

2. Seule la stimulation du cortex pariétal provoque des perturbations de l'ensemble des cinq composantes du soi corporel.

   only EBS in the parietal cortex induced disturbances of all five components of the bodily self considered in this review article.

Ce qu'on peut en conclure, et ce qu'on ne peut pas

L'enonce le plus fort que les donnees soutiennent reellement, distingue de ce que les auteurs revendiquent.

Les données cliniques d'EBS, la stimulation électrique cérébrale, soutiennent l'existence d'un réseau cérébral postérieur distribué (et non uniquement temporal) impliqué de façon causale dans la conscience minimale du soi corporel, le cortex pariétal jouant un rôle d'intégrateur unique de toutes ses composantes.

Ce qu'on ne peut PAS en conclure : On ne peut pas conclure que les structures sous-corticales ou cérébelleuses ne jouent aucun rôle dans le soi corporel (en raison de la faille de 'myopie corticocentrique' liée à l'absence d'électrodes cliniques dans ces zones), ni que l'effet de la stimulation est strictement localisé à la zone sous l'électrode (en raison de la faille des 'effets de réseau indirects').

Ce que ca ouvre pour la suite

• Concevoir des protocoles d'EBS, la stimulation électrique cérébrale, combinés à des tâches de manipulation expérimentale du soi (comme l'illusion de la main en caoutchouc) sous enregistrement EEG, l'électro-encéphalographie, intracrânien pour suivre la dynamique temporelle des réseaux.
  repond a : Absence d'évaluations neuropsychologiques standardisées et structurées lors des stimulations cliniques.
• Utiliser des modèles de connectivité fonctionnelle et de propagation du signal pour cartographier l'impact distant des stimulations locales sur le réseau du soi corporel.
  repond a : Effets de réseau indirects et distants de l'EBS, la stimulation électrique cérébrale.
• Développer des explorations ciblant spécifiquement les structures sous-corticales et le cervelet lorsque la clinique le permet, ou via des modèles animaux, pour pallier le manque de données sur ces régions.
  repond a : Biais d'échantillonnage spatial (myopie corticocentrique) dû à l'implantation inégale des électrodes cliniques.

Les questions que ce travail touche

Formulees independamment de cet article, pour qu'un autre travail puisse y repondre autrement. C'est ce qui alimente la carte des questions.

• Est-ce que la conscience est liée à un système physique spécifique ?
  Cet article montre que la conscience pré-réfléchie du soi corporel est liée de façon causale à un réseau cérébral spécifique englobant le lobule pariétal inférieur, le cingulum moyen, l'aire motrice supplémentaire, l'insula postérieure, le précuneus et le complexe hippocampique/amygdale.
  ce travail confirme la reponse admise

  six brain areas seem crucially involved in the bodily self as their stimulation most consistently altered the bodily self across the different studies.

Ce que le résumé ne disait pas

L'écart entre la vitrine de l'article et le travail réel — la raison d'être de la lecture profonde.

• Le résumé ne mentionnait pas la dominance hémisphérique droite pour la localisation de soi et la dominance hémisphérique gauche pour le sens d'agentivité.
• Le résumé ne détaillait pas les nombreuses limites méthodologiques inhérentes à l'EBS, la stimulation électrique cérébrale, notamment le biais d'implantation clinique des électrodes (myopie corticocentrique) et les effets de réseau distants.
• Le résumé ne mentionnait pas que les illusions complexes comme les expériences de sortie du corps (OBE, l'expérience de sortie du corps) et les altérations de la perspective à la première personne sont extrêmement rares lors des stimulations cliniques.

Ce que l'article se contredit à lui-même

• Penfield situait historiquement les réponses psychiques et illusions corporelles principalement dans le cortex temporal, alors que cette revue systématique identifie un réseau beaucoup plus large incluant le cortex pariétal, cingulaire, insulaire et hippocampique.

  In contrast to Penfield's description of a core area for psychical responses in the temporal cortex (Figure 1), we identified a much larger network

• La dominance hémisphérique gauche trouvée pour l'agentivité (liée au sentiment d'urgence motrice provoqué par l'EBS, la stimulation électrique cérébrale) n'est pas congruente avec la littérature de neuroimagerie fMRI, l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, qui implique plutôt l'insula droite et le gyrus angulaire droit dans le sens conscient d'agentivité.

  it is not congruent with the implication of the mostly right insula and angular gyrus in the conscious sense of agency.

Les limites que les auteurs reconnaissent

• EBS is limited by the unequal implantation of electrodes in the different cortices, which could be a bias for the results reported here.
• locations of electrodes reported here may represent the effect of EBS on a larger brain network rather than the action on the neural populations close to the stimulation electrode only.
• EBS is by definition applied to the brain of patients who have abnormal brain tissue functioning and/or tumors, which may hamper the generalization of findings
• the lack of structured questionnaires or interview, rarely compatible with clinical routine during EBS, limits the detailed description

Pourquoi cette methode, et ou elle est fragile

Non pas ce que les chercheurs ont fait, mais pourquoi ils l'ont fait ainsi — et ce que chaque faiblesse change pour la conclusion.

Pour surmonter le caractère purement corrélatif de l'imagerie fonctionnelle et cartographier de manière causale les bases neuronales des différentes composantes du soi corporel à partir de données cliniques d'EBS, la stimulation électrique cérébrale.

EBS is usually considered to provide causal rather than just correlative evidence for a link between neural structures and phenomenal experience

En quoi ce dispositif tranche la question : En regroupant et en projetant sur un modèle 3D unique les points de stimulation ayant provoqué des altérations phénoménales précises, elle permet d'isoler les structures dont la perturbation directe altère causalement le soi corporel.

Solidite au regard des standards du domaine : Conformité aux lignes directrices PRISMA, la grille de présentation des revues systématiques, conversion rigoureuse des coordonnées Talairach en coordonnées MNI, le modèle d'espace cérébral standardisé, et utilisation de tests statistiques (test exact de Fisher, z-tests, facteur de Bayes).

Les failles, et ce qu'elles changent

• Biais d'échantillonnage spatial (myopie corticocentrique) dû à l'implantation inégale des électrodes cliniques.
  Les structures sous-corticales et cérébelleuses sont très peu représentées, ce qui empêche d'évaluer leur contribution réelle au soi corporel.
• Effets de réseau indirects et distants de l'EBS, la stimulation électrique cérébrale.
  La stimulation locale peut exciter ou inhiber des réseaux distants, ce qui signifie que la zone de l'électrode n'est pas nécessairement le seul siège de la fonction altérée.
• Absence d'évaluations neuropsychologiques standardisées et structurées lors des stimulations cliniques.
  Les cliniciens se focalisent sur les tâches motrices ou de langage, ce qui peut conduire à une sous-déclaration ou à une description incomplète des expériences subjectives complexes liées au soi.

Le regard du méthodologiste

La critique de méthode, point par point.

correction de multiplicite

non mentionnée dans le texte

standards appliques aux resultats nuls

Les auteurs n'appliquent pas de standard formel pour les résultats nuls, mais discutent de la faible prévalence de certaines illusions complexes (comme les expériences de sortie du corps) en invoquant la complexité des réseaux ou des prédispositions individuelles.

taille et composition de l echantillon

42 articles, totalisant 4680 patients évalués, parmi lesquels 221 patients ont présenté des perturbations du soi corporel induites par EBS, la stimulation électrique cérébrale.

puissance annoncee contre hypothese testee

La puissance statistique a priori n'est pas annoncée (typique pour une revue systématique de cas cliniques). Les auteurs testent l'association entre l'hémisphère stimulé et la réponse évoquée à l'aide de tests exacts de Fisher, de z-tests et du facteur de Bayes.

ce qui est preenregistre et ce qui ne l est pas

non-mentionne

Qui paie, qui declare un lien

Rapporte tel que le texte le dit. Absent du texte ne veut pas dire aucun.

Finance par : Soutenu par le projet ANR VESTISELF (subvention ANR-19-CE37-0027) de l'Agence Nationale de la Recherche française.. Liens declares : Les auteurs déclarent n'avoir aucun conflit d'intérêts..

The authors declare no conflict of interest.

Ce que le lecteur ne peut PAS établir

Les réserves que le lecteur pose lui-même. Elles ne sont jamais masquées.

• Le texte fait référence à des données supplémentaires détaillées dans la table S4 (Table S4) et les annexes PRISMA, la grille de présentation des revues systématiques (Tables S1, S2, S3) qui ne sont pas directement intégrées dans le corps du texte fourni.
• Le texte ne fournit pas les coordonnées MNI, le modèle d'espace cérébral standardisé, individuelles de tous les patients car seuls quelques auteurs contactés les ont fournies.