Cortex insulaire

Le cortex insulaire présente des régions de structure cellulaire ou cytoarchitecture variable , passant d' une structure granulaire dans sa partie postérieure à une structure agranulaire dans sa partie antérieure . L'insula reçoit également des afférences corticales et thalamiques variables tout au long de son trajet. Le cortex insulaire antérieur contient une population de neurones fusiformes (également appelés neurones de von Economo ), qui caractérisent une sous-région distincte : l'insula frontale agranulaire.

Le cortex insulaire est considéré par certains auteurs comme un lobe distinct du télencéphale . D'autres sources le considèrent comme faisant partie du lobe temporal . Il est également parfois regroupé avec des structures limbiques profondes au sein d'un lobe limbique . En tant que cortex paralimbique, le cortex insulaire est considéré comme une structure relativement ancienne.cortex gustatif primaire . Des recherches sur des macaques rhésus ont également montré qu'en plus de nombreux neurones sensibles au goût, le cortex insulaire répond également à des propriétés non gustatives des stimuli oraux liées à la texture (viscosité, granulosité) ou à la température des aliments.

L'aire de Wernicke, région sensorielle du langage, et l'aire de Broca, région motrice du langage, sont interconnectées par un vaste système de fibres axonales appelé faisceau arqué, qui passe directement sous le cortex insulaire. Du fait de cette architecture anatomique, les accidents vasculaires cérébraux ischémiques dans la région insulaire peuvent perturber le faisceau arqué . Des études d'imagerie fonctionnelle sur les corrélats cérébraux de la production du langage suggèrent également que l'insula antérieure fait partie du réseau cérébral de contrôle moteur de la parole . De plus, la stimulation électrique de l'insula postérieure peut provoquer des troubles de la parole tels que des blocages verbaux et une diminution de l'intensité vocale

Une lésion du gyrus précentral de l'insula peut également provoquer une « apraxie verbale pure » ​​(c'est-à-dire l'incapacité de parler sans troubles aphasiques ou moteurs orofaciaux apparents). Ceci démontre que le cortex insulaire fait partie d'un circuit essentiel à la coordination des mouvements articulatoires complexes avant et pendant l'exécution des plans moteurs de la parole. Il est important de noter que ce circuit cortical spécifique est différent de ceux impliqués dans les aspects cognitifs de la production du langage (par exemple, l'aire de Broca du gyrus frontal inférieur). Il a également été montré que la parole subvocalique, ou silencieuse, active le cortex insulaire droit, confortant ainsi l'hypothèse selon laquelle le contrôle moteur de la parole provient de l'insula.

Le cortex insulaire est également impliqué dans le contrôle motivationnel. Des études animales suggèrent que l'activité insulaire est modulée par les besoins internes lors de l'apprentissage de comportements guidés par des indices ; par exemple, chez les rongeurs, les réponses aux signaux prédictifs de nourriture dans le cortex insulaire sont amplifiées en cas de faim et atténuées après satiété. Chez les rongeurs, une voie insula antérieure-tronc cérébral régulerait l'intensité de la recherche de récompense en fonction des besoins, ce qui confirme le rôle de l'insula dans la liaison des signaux d'état corporel à l'action motivée.

En matière de contrôle moteur, il contribue aux mouvements de la main et de l'œil , à la déglutition , à la motilité gastrique et à l'articulation de la parole . Il a été identifié comme un centre de commande central qui assure l'augmentation de la fréquence cardiaque et de la pression artérielle au début de l'effort . Les recherches sur la conversation l'associent à la capacité de formuler des phrases longues et complexes . Il intervient également dans l'apprentissage moteur et joue un rôle dans la récupération motrice après un AVC

Elle joue un rôle dans diverses fonctions homéostatiques liées aux besoins vitaux fondamentaux, comme le goût, la sensation viscérale et le contrôle du système nerveux autonome. L'insula contrôle les fonctions autonomes par la régulation des systèmes sympathique et parasympathique. Elle participe à la régulation du système immunitaire.

L'insula a été identifiée comme jouant un rôle dans l'expérience de la conscience corporelle, du sentiment d'agentivité, et du sentiment de propriété corporelle.

L'insula antérieure traite le sentiment de dégoût d'une personne, tant face aux odeurs qu'à la vue de la contamination et de la mutilation — même lorsqu'elle imagine simplement l'expérience. Ceci est associé à un lien de type neurone miroir entre les expériences externes et internes.

Dans l'expérience sociale, il est impliqué dans le traitement des violations de normes, le traitement émotionnel, l'empathie, et les orgasmes.

L'insula est active lors de la prise de décision sociale. Tiziana Quarto et al. ont mesuré l'intelligence émotionnelle (IE) (la capacité à identifier, réguler et traiter ses propres émotions et celles d'autrui) chez soixante-trois sujets sains. L'IE a été mesurée par IRMf en corrélation avec l'activité de l'insula gauche. Les sujets ont visualisé diverses images d' expressions faciales et ont dû décider d'approcher ou d'éviter la personne représentée. Les résultats de cette tâche de décision sociale ont montré que les individus ayant une IE élevée présentaient une activation de l'insula gauche lors du traitement des visages exprimant la peur, tandis que ceux ayant une IE faible présentaient une activation de l'insula gauche lors du traitement des visages exprimant la colère.

Le cortex insulaire, et plus particulièrement sa partie antérieure, est considéré comme un cortex limbique . L'insula fait l'objet d'une attention croissante en raison de son rôle dans la représentation corporelle et l'expérience émotionnelle subjective. Antonio Damasio a notamment proposé que cette région contribue à la cartographie des états viscéraux associés à l'expérience émotionnelle, donnant ainsi naissance aux sensations conscientes. Il s'agit là d'une formulation neurobiologique des idées de William James , qui a été le premier à proposer que l'expérience émotionnelle subjective (c'est-à-dire les sensations) résulte de l'interprétation par notre cerveau des états corporels provoqués par des événements émotionnels. C'est un exemple de cognition incarnée .Des expériences d'imagerie fonctionnelle ont révélé que l'insula joue un rôle important dans la perception de la douleur et dans l'expérience de nombreuses émotions fondamentales , telles que la colère , la peur , le dégoût , la joie et la tristesse .

On pense que le cortex insulaire antérieur (AIC) est corrélé aux sensations émotionnelles, notamment l'amour maternel et romantique, la colère, la peur, la tristesse, le bonheur, l'excitation sexuelle, le dégoût, l'aversion, l'injustice, l'iniquité, l'indignation, l'incertitude, l'incrédulité, l'exclusion sociale , la confiance, l'empathie, la beauté sculpturale, un « état d'union avec Dieu » et les états hallucinogènes.

Des études d'imagerie fonctionnelle ont également impliqué l'insula dans les désirs conscients, tels que les envies alimentaires et les envies de drogues. Ces états émotionnels ont en commun de modifier le corps d'une manière ou d'une autre et d'être associés à des qualités subjectives très marquées. L'insula est idéalement située pour l'intégration des informations relatives aux états corporels dans les processus cognitifs et émotionnels de haut niveau. Elle reçoit des informations des voies sensorielles afférentes homéostatiques via le thalamus et envoie des projections à plusieurs autres structures limbiques, telles que l' amygdale , le striatum ventral et le cortex orbitofrontal , ainsi qu'aux cortex moteurs .

Une étude utilisant l'imagerie par résonance magnétique a révélé que l'insula antérieure droite est significativement plus épaisse chez les personnes qui méditent . D'autres recherches sur l'activité cérébrale et la méditation ont montré une augmentation de la matière grise dans certaines régions du cerveau, notamment le cortex insulaire.

Une autre étude utilisant la morphométrie basée sur les voxels et l'IRM sur des méditants Vipassana expérimentés a été réalisée pour étendre les résultats de Lazar et al., qui ont trouvé des concentrations accrues de matière grise dans cette zone et d'autres zones du cerveau chez les méditants expérimentés.

La preuve la plus convaincante contre un rôle causal du cortex insulaire dans l'émotion provient de Damasio et al. (2012) qui ont montré qu'un patient souffrant de lésions bilatérales du cortex insulaire exprimait tout le spectre des émotions humaines et était pleinement capable d'apprentissage émotionnel.

Les recherches en neuroimagerie fonctionnelle suggèrent que l'insula est impliquée dans deux types de saillance . Premièrement, le traitement de l'information intéroceptive relie l'intéroception à la saillance émotionnelle pour générer une représentation subjective du corps. Ce processus implique, d'une part, le cortex insulaire antérieur, le cortex cingulaire antérieur pré-génual ( aire de Brodmann 33 ) et les cortex cingulaires moyens antérieur et postérieur . Deuxièmement, un réseau de saillance général , impliqué dans la surveillance de l'environnement, la sélection des réponses et l'orientation squelettique et motrice du corps, fait intervenir l'ensemble du cortex insulaire et le cortex cingulaire moyen. Une autre hypothèse est que l'insula antérieure, au sein du réseau de saillance, interagit avec l'insula postéro-médiane pour combiner les stimuli saillants aux informations autonomes, induisant ainsi une conscience physiologique accrue des stimuli saillants.

Une autre hypothèse, complémentaire peut-être, est que l'insula antérieure droite régule l'interaction entre la saillance de l' attention sélective mobilisée pour accomplir une tâche (système d'attention dorsal) et la saillance de l'éveil nécessaire pour maintenir l'attention sur la partie pertinente de l'environnement (système d'attention ventral). Cette régulation de la saillance pourrait être particulièrement importante lors de tâches complexes où la fatigue attentionnelle peut entraîner des erreurs d'inattention, tandis qu'un excès d'éveil risque de dégrader la performance en se transformant en anxiété .

Des études ont montré que des lésions ou un dysfonctionnement du cortex insulaire peuvent altérer la prise de décision, la régulation émotionnelle et le comportement social. L'insula est considérée comme une structure cérébrale clé dans les circuits neuronaux sous-tendant les processus complexes de prise de décision . Elle joue un rôle important dans l'intégration des signaux internes et externes afin de faciliter des choix adaptés.

Des recherches indiquent que le cortex insulaire est impliqué dans la perception auditive . Les réponses à des stimuli sonores ont été obtenues grâce à des enregistrements EEG intracrâniens réalisés chez des patients épileptiques. La partie postérieure de l'insula a présenté des réponses auditives similaires à celles observées dans le gyrus de Heschl , tandis que la partie antérieure a réagi au contenu émotionnel des stimuli auditifs. Des données cliniques montrent en outre que des lésions bilatérales de l'insula, consécutives à un accident ischémique ou à un traumatisme, peuvent entraîner une agnosie auditive. Des études d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle ont également démontré que le cortex insulaire participe à de nombreux processus auditifs clés, tels que la capacité à se focaliser sur de nouveaux stimuli auditifs et l'allocation de l'attention auditive.

Des enregistrements directs de la partie postérieure de l'insula ont révélé des réponses à des sons inattendus au sein des flux auditifs réguliers, un processus connu sous le nom de détection de la déviance auditive . Les chercheurs ont observé un potentiel de négativité de discordance (MMN), un potentiel évoqué bien connu , ainsi que des signaux d'activité à haute fréquence provenant des neurones locaux.

Des illusions auditives simples et des hallucinations ont été provoquées par cartographie fonctionnelle électrique.

L'insula a été décrite pour la première fois par Johann Christian Reil lors de sa description des nerfs et plexus crâniens et spinaux. C'est Henry Gray, dans son ouvrage *Gray's Anatomy*, qui lui a donné le nom d' île de Reil . John Allman et ses collègues ont montré que le cortex insulaire antérieur contient des neurones fusiformes .