Le split-brain: une hypothèse en constante évolution

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Source: Gracieuseté de Viking Press

Mon père décédé, Richard Bergland (1932-2007), est né près des Badlands du Montana auprès de parents norvégiens qui étaient missionnaires à l'époque. Bien que mon père ait grandi très pauvre, il a eu accès à un court de tennis public. Une fois que mon père a mis la main sur une raquette de tennis usagée, il passait la plus grande partie de son temps libre lorsqu'il pratiquait son service et frappait une balle de tennis contre un panneau. À l'école secondaire, il est devenu le champion du Montana State Tennis, ce qui lui a valu une bourse d'études au Wheaton College.

Après l'université, mon père a fréquenté la Cornell Medical School de Manhattan où il jouait régulièrement au squash avec le légendaire neurochirurgien Bronson Ray (qui était encadré par le pionnier de la chirurgie cérébrale Harvey Cushing). Ray a pris mon père sous son aile et l'a soigné en tant que protégé neurochirurgical. Les sports de raquette ont joué un rôle central dans la vie de mon père. Il disait souvent: «De cela, j'en suis absolument certain. Devenir neurochirurgien était une conséquence directe de mon œil pour le ballon. "

Je suis né à l'hôpital de New York dans l'Upper East Side de Manhattan en 1966. À l'époque, mon père résidait toujours à Cornell. Nous habitions à Phipps Residence House sur York Avenue. Avant ma naissance, ma mère travaillait comme secrétaire personnelle pour René Dubos au Rockefeller Institute Kitty Corner de notre immeuble. Ma mère a tapé les premières ébauches et les révisions de son livre gagnant de prix Pulitzer 1969, So Human an Animal: Comment nous sommes façonnés par les environs et les événements. Dubos et ma mère sont devenus des amis pour la vie. Ma sœur aînée, Renée, porte le nom de René Dubos.

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À l'université, les prouesses athlétiques de Richard (Dick) Bergland lui ont valu le surnom de «facile».
Source: Gracieuseté de Kay Bergland

En grandissant, mon père m'a mis beaucoup de pression pour exceller dans le sport et devenir un champion, tout comme lui. J'ai commencé à jouer au tennis dès que je pouvais tenir une raquette. Mon père était mon entraîneur de tennis principal. Tout au long de mon enfance et de mon adolescence, je me suis efforcé de rendre mon père fier de moi, rêvant de devenir le prochain Björn Borg, et j'étais déterminé à gagner Wimbledon un jour.

En tant que coach de tennis basé sur les neurosciences, mon père me disait des choses comme: "Chris, pense à marteler et à forger la mémoire musculaire des cellules de Purkinje dans votre cervelet à chaque coup." Mon père était obsédé par le cervelet "Little Brain") étant le siège du génie athlétique et le cerveau (le latin pour "cerveau") étant le siège de l'intelligence intellectuelle "cérébrale". ( Cerebellar est le mot qui signifie « cérébral » ou «situé dans le cervelet».)

Mon père était un superachéver bizarre qui avait une abondance d'intelligence cérébrale aussi bien qu'extraordinaire prouesse athlétique cérébelleuse. Fait intéressant, il a toujours pensé que la chirurgie cérébrale était beaucoup plus cérébelleuse que cérébrale. Cela dit, la neurochirurgie nécessite évidemment un mélange de connaissances neuroscientifiques dans le cortex cérébral et la maîtrise des capacités motrices du cervelet.

D'une manière un peu narcissique et cuisinière, mon père voulait vraiment que tous ses enfants soient le reflet de sa propre excellence cérébrale et cérébelleuse en devenant des A et en devenant des athlètes universitaires. Il a fixé des attentes irréalistes. Le bar était toujours très élevé en termes de respect de ses normes de «besoin d'accomplissement» afin de se sentir digne d'amour et d'appartenance. Depuis que je suis enfant, j'ai toujours senti que je suis à un jour d'où je dois être, ce qui est à la fois une bénédiction et une malédiction.

Malheureusement, ma sœur aînée est née très myope dans un oeil et n'a jamais eu un œil formidable sur le terrain de tennis. Elle a surcompensé en s'imprégnant complètement de la lecture de livres et en étant en tête de sa classe. Renée a lu Guerre et Paix en quatrième année, a obtenu des scores doubles de 800 sur ses SAT et a fréquenté l'internat de la Phillips Exeter Academy. En tant que puissance cérébrale avec des «livres intelligents», elle a fréquenté le St. John's College à Annapolis, dans le Maryland, où le programme est basé sur les «Grands Livres».

D'un autre côté, j'étais un étudiant horrible et obtenu des notes terribles. J'avais du mal à rester assis en classe et je détestais l'école. Mais j'étais bon au tennis. Par inadvertance, mon père et moi nous sommes sentis «moins que» de différentes manières en complimentant constamment Renée pour son intelligence «cérébrale» et moi pour mes talents «cérébelleux». Je sais que mon père avait probablement les meilleures intentions, mais en nous isolant pour avoir «échoué» d'une manière ou d'une autre en ayant seulement des types d'intelligence limités, nous avions l'impression d'avoir «la moitié d'un cerveau» sous un modèle cérébelleux-cérébelleux.

La bonne nouvelle: comme une affirmation anecdotique de l'hypothèse de «croissance» de Carol Dweck, ma sœur et moi avons évolué pour avoir un mélange sain d'intelligence cérébrale et de «prouesse athlétique» cérébelleuse, prouvant que l'état d'esprit n'est jamais fixé. D'autre part, ma petite sœur, Sandy, était toujours un mélange parfait d'athlétisme et d'intelligence de test. Elle a continué à devenir un pilote de Boeing 777 pour FedEx et a constamment fait de mon père le plus fier.

Parlant de rendre fier mon père, au début des années 1980, j'ai réalisé que j'étais gay. À l'époque, j'étais pris au piège dans un pensionnat à Wallingford, dans le Connecticut, appelé Choate Rosemary Hall. Mon doyen à Choate était aussi l'entraîneur de football et de baseball universitaire. Au début, mon doyen m'a distingué comme étant un "sissy" et m'a châtié d'une manière qui m'a fait perdre tout intérêt pour le sport.

J'ai commencé à boire excessivement et à faire des tonnes de drogues. Au début des années 80, Choate a incarné les Bright Lights, l'une des villes les plus connues de l'abus de substances «Preppy Handbook». Par exemple, mes camarades de classe prépareraient la première page du New York Times pour s'être fait voler à l'aéroport JFK alors qu'ils essayaient de faire passer 300 000 $ de cocaïne du Venezuela vers le campus.

Bien que je sois un fêtard, la honte que j'ai ressentie à l'idée d'être gay a alimenté mon abus de drogue dans un pensionnat d'une manière qui me faisait me sentir de plus en plus isolé socialement et creuse à l'intérieur. Quand j'avais seize ans, je suis tombée dans un épisode dépressif majeur (MDE) suicidaire exacerbé par ma consommation excessive de drogues et d'alcool. Je me sentais mort à l'intérieur. J'ai écouté incessamment l'album The Wall de Pink Floyd. Bien sûr, "Comfortably Numb" était mon hymne.

Heureusement, par un dimanche soir pluvieux en 1983, quand j'étais de retour à Boston pour une pause scolaire, mon meilleur ami m'a tordu le bras pour aller voir Madonna (qui n'était pas encore célèbre) dans une petite discothèque gay de la rue Lansdowne appelée le métro. L'exubérance et la joie de vivre de Madonna étaient si contagieuses qu'elle fit basculer un interrupteur dans ma tête. Sa musique remplie de joie et son chutzpah m'ont tout simplement arraché à mon désespoir cynique.

Le lendemain matin, je suis allé directement au magasin de disques Strawberries à Kenmore Square et j'ai acheté le premier album de Madonna. L'après-midi suivant, je faisais du jogging autour du réservoir de Chestnut Hill avec mon Walkman en train de dynamiter les «vacances» au plus haut volume et je sentais que mon moral commençait à monter pour la première fois depuis des années. Ce fut une expérience de conversion pour moi. La combinaison de la sueur en écoutant de la musique sur mon Walkman m'a donné l'impression d'être né de nouveau. J'ai arrêté complètement de consommer de la drogue et je suis devenu un partisan qui voulait saisir la journée.

À l'automne 1984, je me suis inscrite au Hampshire College, une petite école d'arts libéraux à Amherst, au Massachusetts, sans tests ni notes. Basé sur mon manque d'intellect académique «cérébral», à l'époque, il était parfaitement adapté. En outre, j'ai intuitivement cliqué sur la pédagogie de la devise de l'école Non Satis Scire (en latin pour «savoir ne suffit pas») qui encourage les élèves à explorer tout sujet qui suscite votre intérêt et à relier les points de manière utile et nouvelle. une dissertation finale appelée "Division Three".

Dans le cadre de mes études à Hampshire, j'ai passé un semestre à Paramount Studios en tant que stagiaire avec Mary Hart et John Tesh sur Entertainment Tonight . Poursuivant ce stage a été motivé par mon amour de la culture pop et ma curiosité de voir de près le bas de Hollywood. Ensuite, je suis allé en Inde pour un mandat de janvier pour étudier l'impact des médias américains et de "Mickey Mouse" sur la culture indigène de l'Inde. Voyager seul à l'étranger en tant qu'étudiant était une aventure quixotique et un rite de passage. Surtout parce que j'étais fasciné par les archétypes de Hero's Journey de Joseph Campbell et romancé en explorant des contrées lointaines exotiques et en rentrant chez moi pour écrire sur ce que j'avais appris lors de mes voyages dans des endroits non cartographiés.

Black and white self-portrait of Christopher Bergland (Circa 1986)
Christopher Bergland pendant son temps au Hampshire College dans les années 1980.
Source: Autoportrait noir et blanc de Christopher Bergland (Circa 1986)

Pendant cette période, j'ai développé mes cheveux dans un shag Hippie avec beaucoup de boucles et de mini dreadlocks blonds (qui a rendu fou mon père). Je pratiquais aussi le yoga et la méditation religieusement, comme un moyen de créer des états de conscience altérés de "transe". Cet espace de tête m'a intrigué comme un phénomène de science du cerveau. Parce que mon père était un neuroscientifique, je me suis toujours considéré comme un rat de laboratoire humain en ce qui concerne l'impact des drogues, de l'alcool, de l'exercice, de la méditation et de l'isolement social perçu sur ma propre neurobiologie.

A cette époque, mon père écrivait le manuscrit de son livre The Fabric of Mind (Viking). Une grande partie de ce livre a été inspiré par les expériences de laboratoire de mon père qui a exploré les changements électriques, chimiques et architecturaux qui se produisent chez les animaux en fonction de ce qu'ils font. Par exemple, en tant que neuroscientifique, mon père créerait des expériences sur des animaux pour tester les changements dans les neurotransmetteurs et les ondes cérébrales lorsque les moutons dormaient, marchaient sur un tapis roulant, mangeaient, faisaient l'amour, etc.

En tant que neuroscientifique et chef de neurochirurgie au BIDMC de la Harvard Medical School à la fin des années 1970 et au début des années 1980, mon père a souvent été approché par des auteurs de psychologie pop intéressés à populariser la notion de «cerveau droit» comme siège de la créativité. À son grand regret, à des moments ultérieurs de sa vie, il participa involontairement à la promotion du mythe du "cerveau droit". (Par exemple, mon père était l'expert médical pour Dessiner du côté droit du cerveau.J'aime ce livre pour son inspiration artistique.Mais il n'est pas empiriquement correct à 100% d'un point de vue strictement neuroscientifique basé sur ce que nous savons maintenant l'hémisphère cérébral droit.)

Plus tard dans sa vie, mon père a regretté qu'il se soit publiquement identifié avec le «cerveau droit» étant le siège de la créativité. De plus, je pense que cela a nui à sa crédibilité auprès des pairs scientifiques. Mais c'était trop tard. Ce génie était sorti de la bouteille. Autant que mon père a essayé de trouver un mégaphone assez fort pour renverser le mastodonte de la plupart des gens associant le cerveau droit du cortex cérébral avec la créativité, c'était futile.

Lorsque mon père a pris sa retraite de la neurochirurgie à la fin des années 1990, il s'est adouci et notre relation a commencé à s'améliorer. Cela dit, il était déchirant de le voir lutter pour trouver un but et un moyen d'amener ses idées visionnaires les plus récentes sur le cerveau à un auditoire général ou de faire publier son travail dans des revues à comité de lecture. Il pataugeait et tomba dans une sombre dépression.

Photo by Christopher Bergland
Source: Photo de Christopher Bergland

Après avoir battu un record du monde Guinness en 2004, j'ai réalisé que je pouvais faire d'une pierre trois coups en obtenant un contrat de livre pour écrire sur les neurosciences et les sports. Premièrement, je pourrais prouver à mon père une fois pour toutes que je n'étais pas un «jock stupide». ( Oui, j'ai encore une puce sur mon épaule .) Deuxièmement, je pourrais utiliser son expertise en neuroscience pour m'assurer que mon écriture était empiriquement précis tout en faisant avancer de nouvelles idées sur la façon dont le cerveau fonctionne d'une manière prescriptive. Troisièmement, je pouvais soutenir les esprits de mon père et reconstruire notre relation père-fils, qui s'était fracturée au fil des ans. C'était une collaboration fantastique.

Comme je l'explique en p. xiii dans l'introduction de La Voie du sportif: la sueur et la biologie de la béatitude (St. Martin's Press):

Quand je grandissais, la neuroscience était un sujet de conversation constant, et les discussions avec mon père se sont poursuivies au fil des ans. La Voie de l'athlète est basée sur l'hypothèse que les humains ont deux cerveaux: un cerveau animal-sentimental appelé le cervelet (latin: petit cerveau), et un cerveau pensant et raisonnant humain appelé cerveau (latin: cerveau).

Mon père et moi nous référons à ce modèle de cerveau en tant que « cerveau bas cerveau ». Le cerveau en haut est le cerveau basé sur sa position au nord du mésencéphale, qui est à mi-chemin entre les deux cerveaux. Le cervelet est le cerveau descendant, l'hémisphère sud dans le globe crânien, en quelque sorte, basé sur sa position au sud du mésencéphale. Les noms simples dans le cerveau peuvent sembler grammaticalement incorrects mais constituent une réponse directe et convaincante au modèle de cerveau-cerveau gauche des années 1970 "."

Photo and illustration by Christopher Bergland (Circa 2007)
Ce diagramme illustre les premières incarnations du «modèle de Bergland Split-Brain» et décrit divers rôles hypothétiques de chaque région du cerveau dans le jeu d'un système de cortex cérébelleux-cérébral. (Extrait de la page 81 de The Athlete's Way)
Source: Photo et illustration de Christopher Bergland (Circa 2007)

Tragiquement, mon père est décédé subitement d'une crise cardiaque quelques semaines seulement après The Athlete's Way et notre modèle révolutionnaire de «brain-down brain» a été publié en couverture rigide. À l'enterrement de mon père, j'ai fait le vœu que je garderais mes antennes pour toute nouvelle recherche sur le «petit cerveau» qui pourrait aider à répondre à la question sans fin de mon père: «Nous ne savons pas exactement ce que fait le cervelet . Mais peu importe ce qu'il fait, il en fait beaucoup.

Malheureusement, au début du 21ème siècle, la recherche pionnière en neurosciences sur le cervelet était rare. Et je me débattais pour continuer à chercher et à écrire. J'ai donc décidé d'examiner les routines quotidiennes des grands créateurs à travers la lentille de la dynamique cérébrale-cérébelleuse pour voir quel rôle l'activité physique a joué dans leur processus créatif. Je voulais également enquêter anecdotique si l'exercice augmentait les chances de quelqu'un ayant un eureka! moment.

Mon hypothèse de recherche pour Origins of Imagination a été inspirée par le fait qu'Albert Einstein a dit de E = mc² «Je pensais à ça en faisant du vélo.» Je savais aussi de mon propre processus créatif que l'activité aérobique m'a toujours aidé à résoudre les problèmes. avec de nouvelles idées.

Un jour de 2009, alors que je revenais de la salle de gym, je suis tombé sur mon amie Maria on Commercial street à Provincetown. Maria est un poète. Elle m'a demandé ce que j'étais en train de faire. J'ai commencé à lui parler de toutes les recherches que je faisais sur les habitudes quotidiennes des créatifs et comment j'avais l'intuition que l'activité physique était la clé pour créer la «superfluidité» (pas de friction ou de viscosité) de la pensée.

Sans manquer un battement, Maria m'a regardé et a dit, "Je monte l'entraîneur elliptique pendant au moins 40 minutes tous les jours. Chaque fois que je commence à bouger mes bras et mes jambes, la poésie commence à se déverser sur moi. »Alors que Maria bougeait les bras et les jambes pour imiter l'elliptique, soudainement, je réalisai que son mouvement bipède engageait les quatre hémisphères. à la fois du cerveau et du cervelet. Et que la connectivité entre les quatre hémisphères cérébraux pourrait optimiser la fonction cérébrale et conduire à une intelligence fluide. (C'était un moment Aha! Pour moi à ce moment-là).

Les mouvements de Maria et le lien entre sa routine d'exercices quotidiens et l'écriture de poésie m'ont inspiré pour dessiner le croquis que vous voyez ci-dessous. Je me suis précipité à la maison et j'ai obtenu cette illustration très basique sur papier aussi vite que possible:

Photo and illustration by Christopher Bergland (Circa 2009)
Ce croquis illustre une version mise à jour du modèle cérébral-cerveau cérébelleux original (Up Brain-Down Brain) que Christopher Bergland a créé avec son père pour inclure l'interaction entre les deux hémisphères du cerveau et les deux hémisphères du cervelet.
Source: Photo et illustration de Christopher Bergland (Circa 2009)

À ce jour, chaque fois que je regarde le croquis ci-dessus (que j'ai dessiné il y a presque dix ans), je continue de chercher des indices cachés dans cette «carte» qui pourraient nous aider à mieux comprendre l'interaction entre ces différentes régions cérébrales. Avec chaque nouvelle étude scientifique utilisant une technologie de pointe qui nous en apprend plus sur le rôle que joue le cervelet dans la cognition, je revisite cette carte et actualise les plans architecturaux du modèle de cerveau divisé de Bergland en constante évolution dans mon esprit. œil.

Alors que je suis ici en train d'écrire cet article sur le blog Psychology Today en 2017, il est clair que la connectivité fonctionnelle entre diverses régions cérébrales corticales et sous-corticales joue un rôle dans de nombreux types de processus cognitifs et divers troubles cognitifs. Par exemple, le 28 mars, des chercheurs de l'Université de l'Iowa ont signalé que la stimulation delta-ondes du cervelet améliorait le fonctionnement du cortex frontal de la pensée schizophrénique chez les rats de laboratoire. (J'ai écrit sur cette découverte hier dans un article sur le blog de Psychology Today , "La stimulation du cervelet influence le cortex frontal")

En tant que travail en cours, je réalise maintenant que toute esquisse scientifiquement exacte du «Modèle de Bergland Split-Brain» (qui met l'accent sur la connectivité fonctionnelle et l'interaction entre le cervelet et le cortex cérébral) devrait également inclure d'autres régions cérébrales sous-corticales telles que ganglions de la base et le tronc cérébral. De plus en plus, il y a de plus en plus de preuves d'un «système de cortex cérébelleux-cérébelleux basal» qui semble fonctionner de concert.

La recherche axée sur le cervelet, les ganglions de la base et le cortex cérébral se comporte comme une triade est encore à ses balbutiements. J'essaierais de faire un croquis pour illustrer comment ce système cérébral fonctionne de concert, mais je ne suis pas assez bon pour représenter avec précision l'interaction dynamique entre ces régions cérébrales. Cela étant dit, restez à l'écoute des mises à jour sur l'évolution en constante évolution du modèle cérébral «cérébral vers le haut» un peu démodé que mon père et moi avons créé il y a plus de dix ans.