Combien de sous-types de genres existe-t-il dans le cerveau?

Une nouvelle étude d’apprentissage automatique suggère la présence d’au moins neuf « expressions » de genre

La terminologie conçue pour expliquer et étudier le cerveau humain pourrait être mal coordonnée à la véritable représentation dans la nature des concepts en question. Par exemple, dans nombre de sociétés humaines, la case « garçon » ou « fille » est cochée sur tout certificat de naissance. Or, la réalité peut être plus nuancée. En fait, l’hypothèse des différences dichotomiques entre deux seules catégories de sexe/genre peut être en contradiction avec nos efforts qui tentent, selon la métaphore de Platon, de diviser la nature à ses articulations. C’est le cas d’un nouvel article, publié récemment dans Cerebral Cortex : ses auteurs soutiennent qu’il existe au moins neuf variations cerveau-genre.

De nombreuses approches statistiques classiques présupposent les groupes qu’ils s’attendent à voir dans les données, tels que participants âgés et jeunes, ou sujets introvertis et extravertis. Tout ce qui suit après dépend essentiellement de la décision initiale d’assigner les individus à des groupes restreints. Dans cette nouvelle étude, les chercheurs n’ont pas présumé de ce que devraient être les groupes cerveau-genre, au-delà des hommes, des femmes et des individus intermédiaires. Ils ont plutôt dérivé les groupes cerveau-genre directement à partir d’éléments d’imagerie cérébrale et d’évaluation psychologique, sans a priori et d’une façon axée sur les données.

« Notre objectif était de démontrer que les méthodes d’imagerie cérébrale en usage peuvent contredire une conception binaire stricte de la façon dont le sexe/genre se manifeste dans le cerveau », explique le Dr Danilo Bzdok, professeur agrégé au Département de génie biomédical à la Faculté de médecine de l’Université McGill et un auteur principal de l’article. « Ces conclusions ont des conséquences importantes pour le mouvement vers l’amélioration de l’équité, de la diversité et de l’inclusion au Canada et dans d’autres pays. En faisant mieux connaître la perspective biologique, nous pouvons contribuer à l’édification d’une société au sein de laquelle se sentiront incluses plutôt que discriminées les personnes qui s’identifient autrement que par les étiquettes masculines et féminines. »

Rassembler les données

Aux fins de leur étude, les chercheurs ont acquis un ensemble unique de données sur des individus présentant une grande diversité en matière de sexe/genre, ainsi que sur des individus ayant subi un changement de sexe d’homme à femme et de femme à homme. Les chercheurs ont donc pu étudier le comportement de genre sans qu’il soit limité à un groupe d’hommes et de femmes, comme cela se fait couramment. Les empreintes de connectivité cérébrale mesurées de ces quatre groupes ont ensuite été associées à un profil complet de traits comportementaux stéréotypés selon le genre, en étroite collaboration avec les professeurs Ute Habel et Benjamin Clemens au Département de psychiatrie, de psychothérapie et de psychosomatique de la RWTH Aachen University.

Les chercheurs ont utilisé des algorithmes d’apprentissage automatique susceptibles de prouver que le sexe/genre n’est peut-être pas une entité dichotomique dans le cerveau humain. Dans le cadre d’une approche impartiale d’apprentissage par formes, ils ont montré qu’au moins neuf dimensions de la variation genre-cerveau peuvent être fermement identifiées. En d’autres termes, les individus peuvent être assignés à neuf « expressions », ou axes de systèmes de coordonnées, représentant dans quelle mesure ils se situent le long d’une distribution particulière de la variation genre-cerveau.

« À mon laboratoire, nous travaillons à l’interface entre la neuroscience des systèmes et l’adaptation des algorithmes d’apprentissage automatique afin de répondre à des questions dans de grands ensembles de données en neurosciences », dit le Dr Bzdok, récemment arrivé à Montréal pour se joindre à la communauté de McGill. « Montréal a l’avantage de compter des institutions en neurosciences de classe mondiale, comme le Neuro, et des institutions en intelligence artificielle de premier ordre, comme Mila – Institut québécois d’intelligence artificielle. Ces deux domaines de recherche recèlent un riche patrimoine et, maintenant, une dynamique pour constituer une masse critique afin de favoriser le progrès. Cela fait de Montréal un vivier prometteur qui pourrait contribuer grandement à l’établissement de liens entre les neurosciences et l’IA. »

Faire avancer la recherche

Le Dr Bzdok se montre optimiste quant aux récents consortiums cliniques : ils permettront une mise en commun d’ensembles de données encore plus riches et multimodales afin de reconnaître encore plus de facettes des variations sexe/genre existant dans l’ensemble de la population. Du point de vue de l’analyse des données, plus les données seront nombreuses, plus il est probable que nous découvrions un plus grand nombre de dimensions sexe/genre, ajoute le chercheur.

« Je suis actuellement en contact avec des chercheurs de McGill pour essayer de faire passer ces projets et d’autres à un autre stade », confie le Dr Bzdok. « Ces questions de cartographie des variations comportementales pertinentes pour la société par rapport aux variations cérébrales peuvent désormais être abordées depuis des perspectives transversales, dont la génétique, la génomique, les réponses interventionnelles comme dans le cas de lésions cérébrales temporaires, les marqueurs immunologiques et bien d’autres. L’Université McGill constitue un terrain fertile pour travailler sur des questions aussi ambitieuses. »

« Predictive Pattern Classification Can Distinguish Gender Identity Subtypes from Behavior and Brain Imaging », par B. Clemens, U. Habel, D. Bzdok, et al, a été publié dans Cerebral Cortex le 29 janvier 2020. DOI: 10.1093/cercor/bhz272