Au cours de l'évolution, le réseau cérébral formé par l'amygdale et le cortex préfrontal médian a connu des transformations structurelles distinctes dans les lignées des singes de l'Ancien Monde et de l'humain. Ce réseau joue un rôle central dans l'adaptation comportementale : face à un environnement incertain, l'individu doit détecter rapidement les informations saillantes — interactions avec ses congénères, disponibilité des ressources, présence d'un danger — tout en intégrant son propre état interne, qu'il soit émotionnel, motivationnel ou physiologique. L'amygdale et le cortex préfrontal médian sont l'un et l'autre des structures hétérogènes : l'amygdale regroupe plusieurs noyaux interconnectés (latéral, basolatéral, basomédian et central), tandis que le cortex préfrontal médian comprend des régions ventromédianes et cingulaires impliquées dans l'évaluation des stimuli et le suivi des décisions. Des différences structurelles notables séparent les deux espèces : chez l'humain, l'amygdale est dix fois plus volumineuse que chez le macaque, en grande partie en raison d'une expansion du noyau latéral, et les régions corticales situées à l'interface entre cortex ventromédian et cingulaire moyen se sont également développées. Restait à savoir si, et comment, ces remaniements anatomiques se traduisent par une organisation fonctionnelle différente.
Pour répondre à cette question, les auteurs ont eu recours à l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle au repos, une méthode reproductible entre espèces, chez vingt sujets humains éveillés et trois macaques éveillés. Le choix de l'éveil est important, car l'anesthésie altère la connectivité fonctionnelle au sein du cortex frontal. L'analyse a porté sur la connectivité fonctionnelle ipsilatérale entre les quatre principaux noyaux amygdaliens, pris comme régions sources, et seize régions du cortex préfrontal médian, positionnées avec soin selon des repères sulcaux propres à chaque sujet et ajustées à la taille respective de chaque cerveau afin de garantir des comparaisons proportionnées.
Chez l'humain, la connectivité entre amygdale et cortex préfrontal médian dessine un profil rostro-caudal en U le long du corps calleux : positive avec le cortex préfrontal ventromédian et le cortex cingulaire antérieur, négative avec la partie antérieure du cortex cingulaire moyen, puis de nouveau positive avec sa partie postérieure. Chez le macaque, bien qu'une organisation en U soit également observée, la connectivité négative est déplacée plus ventralement, à la jonction entre cortex ventromédian et cortex cingulaire antérieur. Les auteurs montrent par ailleurs que ce profil est porté par l'ensemble des noyaux amygdaliens et que la distance physique entre régions ne prédit pas la force de la connectivité.
Cette divergence d'organisation fonctionnelle du réseau amygdale–cortex préfrontal médian entre humain et macaque pourrait contribuer à éclairer les différences de capacités d'adaptation comportementale propres aux niches socio-écologiques respectives des deux espèces.