Les mots peuvent-ils faire frissonner le cerveau ?

" Une nouvelle étude montre que lire des mots désagréables comme "je grelotte" ou "je brûle" active l’insula, région qui traite habituellement ces sensations pour de vrai. Le cerveau réagit à la lecture comme s'il vivait véritablement l'expérience." - France Culture

 

 Résumé : Cette étude par EEG intracrânien démontre que la lecture de phrases liées aux sensations corporelles (comme la douleur) active spécifiquement l'insula postérieure. Les chercheurs ont observé une dissociation fonctionnelle : alors que l'insula antérieure répond de manière générale à toutes les catégories sémantiques, la partie postérieure réagit précocement et sélectivement aux stimuli sensoriels. L'intensité de cette réponse neuronale est directement corrélée à la perception subjective de la douleur évoquée par le texte. Ces résultats soutiennent la théorie de la cognition incarnée, suggérant que le cerveau simule des expériences physiques pour comprendre le langage. Enfin, l'étude confirme que les zones motrices s'activent également lors de la lecture d'actions, renforçant le lien entre système sensorimoteur et compréhension linguistique. 

1.0 Introduction et contexte théorique

Le champ des neurosciences cognitives est animé par un débat central sur la nature de la compréhension du langage. La théorie de la cognition incarnée (« embodied cognition ») propose que nos concepts ne sont pas des symboles abstraits, mais qu'ils sont ancrés dans nos expériences corporelles. Selon cette perspective, la compréhension du langage réactive les mêmes réseaux neuronaux que ceux impliqués lors de nos expériences sensorielles et motrices réelles. Par exemple, lire le mot « brûlure » pourrait partiellement simuler la sensation de douleur.

Dans ce contexte, l'étude de Dupont et al. (2025) a pour objectif central d'investiguer le rôle des régions cérébrales associées aux sensations corporelles, et plus particulièrement l'insula, durant la lecture de phrases évoquant des sensations. L'étude visait à tester deux hypothèses principales :

1. La lecture de phrases décrivant des sensations corporelles entraînera une activation neuronale sélective et précoce dans l'insula postérieure, une région clé du traitement des signaux nociceptifs et intéroceptifs.
2. Il existera une dissociation fonctionnelle claire entre l'insula postérieure et l'insula antérieure. Cette dernière, impliquée dans des processus intégratifs de plus haut niveau, présentera une réponse plus générale et tardive, non spécifique aux phrases de sensation.

Pour tester ces hypothèses, les auteurs ont eu recours à l'électroencéphalographie intracrânienne (iEEG), une technique permettant un accès direct à l'activité de structures cérébrales profondes avec une résolution temporelle (1–2 ms) et spatiale (∼3 mm) exceptionnelles.

2.0 Approche méthodologique

Le choix stratégique de l'électroencéphalographie intracrânienne (iEEG) a été déterminant pour la pertinence de cette étude. Cette technique offre des avantages uniques par rapport aux méthodes non invasives : une résolution temporelle de l'ordre de la milliseconde, une résolution spatiale d'environ 3 mm, et un rapport signal/bruit 20 à 100 fois supérieur. Surtout, elle permet d'enregistrer directement l'activité de structures profondes comme l'insula et de mesurer l'activité à haute fréquence (HFA), un indicateur fiable et bien établi de l'activité neuronale locale et du traitement cognitif.

Le protocole expérimental a été rigoureusement défini pour isoler les processus d'intérêt, comme le résume le tableau suivant :

Paramètre	Description
Participants	Un groupe de 16 patients (8 femmes) atteints d'épilepsie pharmacorésistante, implantés avec des électrodes intracrâniennes à des fins cliniques.
Technique d'enregistrement	Électroencéphalographie intracrânienne (iEEG) mesurant l'activité à haute fréquence (HFA, 50-150 Hz) comme marqueur direct de l'activité neuronale populationnelle.
Tâche expérimentale	Une tâche de catégorisation sémantique durant laquelle les participants lisaient des phrases courtes appartenant à trois catégories distinctes : abstraites (ex: « J'espère »), d'action (spécifiquement liées aux mains ; ex: « Je saisis ») et de sensation (ex: « Il me pince »).
Régions d'intérêt	Régions principales : Insula antérieure et insula postérieure.Régions de contrôle fonctionnel : Gyrus précentral (cortex moteur), gyrus frontal inférieur (langage) et cortex occipito-temporal ventral (reconnaissance visuelle des mots).

Cette approche méthodologique robuste a permis de mettre en évidence des résultats significatifs et finement détaillés sur la dynamique cérébrale de la compréhension du langage.

3.0 Analyse des résultats clés

Conformément aux prédictions, les résultats de l'étude ont révélé des signatures neuronales distinctes pour chaque catégorie sémantique. Ces observations apportent un soutien direct et robuste à l'hypothèse d'une spécialisation fonctionnelle de l'insula et ancrent la compréhension du langage dans les systèmes sensoriels du cerveau.

3.1 Dissociation fonctionnelle au sein de l'insula

L'analyse de l'activité insulaire a mis en lumière une divergence de réponse frappante entre ses sous-régions antérieure et postérieure, confirmant une dissociation fonctionnelle claire.

L'insula postérieure, chez 5 des 6 patients analysés, a manifesté une augmentation de l'activité à haute fréquence (HFA) qui était à la fois précoce, survenant dans une fenêtre de 150 à 400 ms après la présentation du mot, et hautement sélective. Cette activation ne s'est produite que lors de la lecture des phrases liées à la sensation, sans réponse significative pour les phrases abstraites ou d'action.

À l'inverse, l'insula antérieure, de manière très consistante (chez 13 des 14 patients), a montré un profil d'activité radicalement différent. Son activation était tardive (entre 400 et 750 ms) et non sélective, avec une augmentation de l'HFA pour toutes les catégories de phrases. Ce résultat est cohérent avec son rôle connu dans l'intégration multimodale et les processus cognitifs généraux.

Cette double observation constitue la preuve neurophysiologique directe d'une dissociation fonctionnelle au sein de l'insula lors du traitement sémantique. La robustesse de ce résultat est renforcée par une rare réplication intra-sujet chez un patient (P15), qui a montré une sélectivité HFA identique pour les phrases de sensation lors de deux sessions d'enregistrement distinctes, à trois mois d'intervalle et avec des implantations d'électrodes différentes.

3.2 Modulation par l'intensité de la sensation perçue

L'étude a également révélé un lien direct entre l'activité neuronale et l'expérience subjective des participants. L'amplitude de la réponse HFA dans l'insula postérieure était corrélée aux évaluations par les patients de l'intensité de la douleur évoquée par les phrases de sensation.

Plus précisément, les phrases jugées comme décrivant une douleur modérée à très intense ont provoqué une augmentation de l'HFA significativement plus importante que celles décrivant une douleur faible ou nulle. Ce résultat suggère que l'insula postérieure ne se contente pas de coder la catégorie sémantique, mais traite également la magnitude de l'expérience sensorielle simulée.

3.3 Spécificité des réponses neuronales

Pour confirmer que l'activation de l'insula postérieure était bien spécifique au traitement des sensations, les chercheurs ont analysé l'activité dans plusieurs régions de contrôle fonctionnel. Les résultats de ces analyses renforcent la spécificité des observations principales.

• Cortex Moteur (Gyrus précentral) : Cette région a montré une augmentation sélective de l'HFA uniquement pour les phrases décrivant des actions (ex: « Je saisis »), entre 150 et 400 ms. Cette observation est parfaitement cohérente avec les prédictions des théories de la cognition incarnée, selon lesquelles le langage d'action engage les systèmes moteurs.
• Régions du Langage (Gyrus frontal inférieur et Cortex occipito-temporal ventral) : Comme attendu, ces régions centrales du réseau de la lecture ont montré une augmentation généralisée de l'HFA pour toutes les catégories de phrases, reflétant leur rôle fondamental et non spécifique dans le traitement lexical et sémantique général.

Cette double dissociation — des activations spécifiques dans les cortex sensoriels et moteurs et des activations généralisées dans le réseau du langage — établit de manière robuste la spécificité des mécanismes d'incarnation et pose les bases de leurs implications théoriques.

4.0 Discussion et implications scientifiques

Cette étude apporte une contribution majeure au débat sur la cognition incarnée en fournissant des preuves neurophysiologiques directes et précises de ses mécanismes sous-jacents.

L'implication principale de ces résultats est que l'activation de l'insula postérieure — une région clé pour la perception des sensations corporelles et de la douleur — par la simple lecture de mots liés à ces sensations, fournit une preuve directe que le cerveau simule ou ré-expérimente partiellement l'état sensoriel correspondant. Il ne s'agit pas d'un processus tardif ou secondaire, mais d'une composante précoce de la construction du sens.

La temporalité de cette activation est particulièrement révélatrice. Le fait qu'elle émerge dès 170 ms après l'apparition du mot n'est pas seulement rapide ; ce délai est comparable à celui des premières réponses corticales observées lors de la perception d'une douleur réelle dans de précédentes études en iEEG. Cette correspondance temporelle renforce l'hypothèse d'une simulation sensorielle comme aspect fondamental du traitement sémantique. De plus, la localisation de cette activité montre une "quasi-parfaite superposition spatiale" avec les activations rapportées dans la littérature pour la perception de la douleur physique. Cela indique que le langage et la perception réelle pourraient recruter les mêmes assemblées de neurones.

Cette découverte éclaire également le flux d'information dans le cerveau. Classiquement, l'information sensorielle suit un chemin "ascendant" (bottom-up), des récepteurs périphériques vers les cortex sensoriels. Ici, nous observons un processus "descendant" (top-down), où une information cognitive (le langage) déclenche une activité dans une aire sensorielle primaire. Une analyse de causalité de Granger menée sur un patient (P11) a fourni une preuve directe, bien que préliminaire, de ce mécanisme, en révélant une influence dirigée significative de l'insula postérieure vers le gyrus frontal inférieur (IFG) spécifiquement pour les phrases de sensation. Ce mécanisme inverse le flux habituel d'information et démontre comment des processus de haut niveau peuvent directement moduler les régions cérébrales de bas niveau.

5.0 Limites de l'étude et conclusion

Bien que les résultats de cette étude soient novateurs et robustes, leur interprétation doit tenir compte de certaines contraintes méthodologiques inhérentes à la recherche intracrânienne sur une population clinique.

Les auteurs identifient plusieurs limites :

• La taille de l'échantillon est relativement faible (N=16) et l'implantation des électrodes varie considérablement entre les individus, car elle est dictée par des impératifs cliniques.
• L'étude a été menée sur une population de patients épileptiques, et bien que des précautions aient été prises (par ex., en excluant les électrodes dans les zones de crise), l'influence potentielle de la pathologie sur l'organisation fonctionnelle du cerveau ne peut être totalement écartée.
• Les stimuli utilisés étaient des phrases courtes et simples. Des recherches futures devront répliquer ces résultats avec un matériel linguistique plus complexe et dans d'autres modalités, comme l'écoute.

En conclusion, malgré ces limites, ce travail fournit une preuve intracrânienne directe et rare du rôle spécialisé et précoce de l'insula postérieure dans l'ancrage du langage lié à la sensation. En démontrant que la lecture de mots comme « souffrir » active de manière sélective, rapide et graduée les mêmes régions cérébrales que la douleur physique, l'étude de Dupont et al. (2025) offre un soutien puissant à l'idée que le langage est ancré dans l'expérience corporelle, démontrant que la compréhension sémantique recrute les mêmes substrats neuronaux que la sensation réelle.

 

Source: Reading about sensations recruits the posterior insula: An intracranial EEG study

Pour aller plus loin écoutez le podcast:  Cognition incarnée, quand le cerveau ressent ce qu'on lit