Le cerveau a-t-il un sexe ?

Iseult, l'IRM le plus puissant au monde, vient de révéler les images les plus précises jamais vues du fonctionnement de notre cerveau. Développé à Paris-Saclay par le CEA, et installé dans les sous-sols de NeuroSpin, ce fleuron français est l'aboutissement de 25 ans de recherches. Il permet d'obtenir des clichés dix fois plus précis que ceux disponibles dans les hôpitaux. Ce que l'on ne sait pas, c'est si les images incroyables de précision dévoilées par Iseult sont celles d'un cerveau masculin ou féminin...

Il aura fallu l'essor de l'IA pour le prouver : des chercheurs de l'université Stanford (Californie) ont eu recours à l'intelligence artificielle pour démontrer que cerveaux masculins et féminins étaient différents. C'est l'occasion, au passage, de balayer quelques idées préconçues sur le sujet… Pendant longtemps, d'aucuns affirmaient en effet que le volume du cerveau des hommes étant plus gros que celui des femmes, ils étaient également plus intelligents. En réalité, le volume de la boîte crânienne est tout simplement — et très logiquement — proportionnel à la taille du corps.

Pour autant, l'étude publiée le 20 février dernier dans la revue PNAS démontre que cerveaux masculins et féminins sont effectivement différents. L'IA a d'abord été entraînée grâce à l'analyse de près de 800 IRM de l'activité neuronale de différentes parties du cerveau : pour chaque IRM, les chercheurs lui ont indiqué si elle appartenait à un participant de sexe masculin ou féminin. L'algorithme a ainsi pu apprendre à associer chaque image cérébrale en trois dimensions à un sexe, sans qu'aucune autre information ne lui soit fournie. Puis, les neurologues ont littéralement mis l'IA à l'épreuve en lui soumettant une autre série de 200 IRM. Verdict sans appel : son taux de réussite s'est élevé à 90 % quand il s'est agi de dire si l'IRM correspondait à un cerveau d'homme ou de femme. « Sans que les scientifiques aient spécifié un type d'activité au sein de régions cérébrales précises, l'algorithme semble avoir réussi à identifier une signature cérébrale du sexe biologique », a commenté Christophe Rodo, neuroscientifique et créateur du podcast La tête dans le cerveau, pour Le Figaro.« Dans nos études, nous avions étudié les différences anatomiques, expliquait récemment le chercheur Franck Ramus sur l'antenne d'Europe 1. Nous avions effectivement trouvé un certain nombre de différences dans la structure des hommes et des femmes, et qui ne se ramènent pas juste à une différence de volume. Dans cette nouvelle étude, ils ont plutôt regardé les activations cérébrales des participants pendant qu'ils ne faisaient rien dans l'IRM. Ils sont arrivés remarquablement bien à classifier les cerveaux d'hommes et de femmes. C'est un résultat déjà obtenu dans différentes études. Là, il est plus robuste. » En effet, la performance de l'IA a été confirmée par la suite sur d'autres IRM provenant des États-Unis et d'Allemagne.

Comment expliquer la réussite de cette étude ? Pour y parvenir, l'intelligence artificielle a avant tout étudié le repos et les émotions comme critères de différenciation. Elle a analysé le « mode par défaut » (MPD) de notre cerveau, la partie s'activant durant notre repos et pendant que nous rêvons. Elle s'est aussi fondée sur l'activité spécifique des réseaux neuronaux liés au traitement des émotions : le striatum (qui régule la motivation et les impulsions), ainsi que le système limbique (impliqué dans la mémoire et le contrôle des émotions). Reste maintenant à parvenir à tirer les conséquences de ces résultats. « Il est très difficile de leur donner une signification claire », estime le professeur Reynier, médecin biologiste au CHU d'Angers, pour Le Figaro. Cela pourrait signifier que nous aurions un mode de traitement des informations différent selon notre sexe biologique, qui pourrait notamment s'observer sur le plan comportemental mais aussi dans certaines pathologies ». En effet, certaines pathologies cérébrales touchent plus un sexe que l'autre, sans que l'on sache encore pourquoi. C'est le cas de la maladie d'Alzheimer qui atteint plus les femmes, quand la maladie de Parkinson concerne plus les hommes. Les auteurs de l'étude espèrent que cette IA contribuera demain à améliorer le traitement et la prise en charge des patients.