« Le cerveau a-t-il un sexe ? » Reconnaître si le cerveau des hommes et des femmes est organisé et fonctionne différemment est un sujet soumis à controverses. Des chercheurs américains viennent de mettre au point un nouveau modèle d’IA capable de distinguer des scans cérébraux masculins et féminins avec une précision de plus de 90 %.
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Être un homme ou une femme présente-t-il une importance dans l'organisation et le fonctionnement du cerveau ? Le sujet est controversé dans la communauté scientifique. S'il est vrai que le cerveau des hommes est environ 10 % plus gros que celui des femmes, cela n'aurait que peu d'impact sur les capacités intellectuelles des individus. Il en est de même pour les volumesvolumes de matièrematière grise (que les femmes ont un peu plus) et de matière blanche (que les hommes ont un peu plus). « Aucun cerveau ne ressemble à un autre », estime une précédente étude, arguant pour une plasticitéplasticité du cerveau indépendamment du sexe, plutôt que sur un déterminisme biologique des différences d'aptitudes cognitives et comportementales entre les femmes et les hommes.
Des chercheurs de Stanford Medicine (États-Unis) remettent en cause cette hypothèse dans le cadre d'une nouvelle recherche publiée dans Pnas. « L'une des principales motivations de cette étude est que le sexe joue un rôle crucial dans le développement du cerveau humain, dans le vieillissement et dans la manifestation de troubles psychiatriques et neurologiques, a déclaré le coauteur Vinod Menon, professeur de psychiatrie et de sciences du comportement à l'université de Stanford. L'identification de différences sexuelles cohérentes et reproductibles dans le cerveau adulte en bonne santé constitue une étape cruciale vers une compréhension plus approfondie des vulnérabilités spécifiques au sexe dans les troubles psychiatriques et neurologiques. »
1 500 IRM cérébraux ont servi aux chercheurs pour entraîner le nouveau modèle d'IA. © merydolla, Adobe Stock
Un modèle qui fait des prédictions
L'équipe de recherche a utilisé un modèle d'IAIA appelé « Explainable AI », plus puissant que ceux qui trient seulement les données en deux groupes suivant le sexe. Le modèle s'appuie ici sur un réseau neuronalréseau neuronal profond qui analyse des scanners cérébraux « dynamiques », permettant de saisir les interactions complexes entre les différentes régions du cerveau. Les chercheurs ont testé le modèle sur environ 1 500 scanners cérébraux, déterminant avec une précision de plus de 90 % si l'image cérébrale provenait d'une femme ou d'un homme. Le modèle d'IA a repéré les réseaux cérébraux principaux qui lui ont permis de distinguer les cerveaux masculins et féminins : le mode par défaut, le striatum et les réseaux limbiqueslimbiques.
Vers une médecine personnalisée ?
Sur la base de ces caractéristiques fonctionnelles entre les sexes, les chercheurs ont voulu savoir s'il était possible de créer un autre modèle capable de prédire les résultats des participants à certaines tâches cognitives. « Les résultats indiquent que les caractéristiques fonctionnelles du cerveau variant d'un sexe à l'autre ont des implications comportementales significatives », notent les auteurs.
Prendre en compte ces différences entre les sexes dans l'organisation du cerveau pourrait s'avérer utile dans la mise au point de traitements ciblés pour les troubles neuropsychiatriques, ouvrant ainsi la voie à des approches de médecine personnalisée.
