Les neurones miroirs, ces cellules nerveuses qui s'activent aussi bien lorsqu'un individu exécute une action que lorsqu'il l'observe chez autrui, ont surtout été décrits dans les structures néocorticales des primates et des rongeurs. Leur fonction demeure toutefois débattue. Une hypothèse classique veut que leur émergence dans le néocortex soit un simple sous-produit de l'apprentissage associatif, ce qui en obscurcit la signification évolutive. Cet article commente une étude qui déplace radicalement le regard sur ces cellules : elle identifie des neurones miroirs dédiés au comportement agressif dans une structure cérébrale phylogénétiquement très ancienne, l'hypothalamus ventromédian, et plus précisément sa partie ventrolatérale.
L'étude commentée a d'abord enregistré l'activité de neurones marqués par photométrie de fibre, lors d'un test classique de résident-intrus servant à évaluer l'agressivité chez les mâles. Comme cette technique ne permet pas de savoir si ce sont les mêmes cellules qui déchargent chez l'agresseur et chez l'observateur, une méthode d'imagerie plus fine, par miniscope, a été développée. Elle a révélé que ces neurones augmentent leur activité pendant les phases d'attaque et de menace au cours d'un conflit territorial, mais aussi lorsqu'un mâle observe simplement deux autres mâles se battre. Pour écarter l'hypothèse d'un effet de mimétisme, les rares mouvements ou battements de queue de l'observateur ont été contrôlés et se sont révélés non corrélés à l'activité neuronale. Par ailleurs, chez des souris dépourvues du gène Trpc2, anosmiques et non agressives, ces neurones s'activaient encore à la vue d'un combat, confirmant que le stimulus déclencheur est bien l'information visuelle du comportement agressif d'autrui.
Une dernière série d'expériences a établi le rôle causal de ces cellules. Leur inhibition chimiogénétique, au moyen d'un actuateur DREADDi, réduisait les comportements d'attaque sans affecter les autres comportements sociaux ; à l'inverse, leur activation forcée par un actuateur DREADDq augmentait l'agression dirigée vers des mâles, des femelles et même la propre image de l'animal dans un miroir. Ces neurones miroirs hypothalamiques sont donc à la fois nécessaires et suffisants à l'expression de l'agression territoriale.
Ce constat invite à reconsidérer l'origine des neurones miroirs. Les noyaux hypothalamiques, hautement conservés au cours de l'évolution des vertébrés, régulent des fonctions essentielles à la survie — reproduction, agression territoriale, alimentation, rythmes de sommeil. Les neurones miroirs qu'ils abritent paraissent agir selon un principe proche des « stimuli signaux » des éthologues, activant des réseaux « câblés » qui sous-tendent des comportements stéréotypés et spécifiques de l'espèce. À l'opposé, les mécanismes miroirs néocorticaux, apparus plus tardivement, seraient davantage plastiques et façonnés par l'expérience. Longtemps associés à l'empathie, les neurones miroirs révèlent ici une face plus sombre : selon le contexte, ils pourraient sous-tendre une fonction de régulation activant les réponses agressives plutôt que les réponses empathiques, ce qui interpelle sur l'impact de l'exposition à la violence sur le bien-être mental, en particulier durant les périodes sensibles du développement.