Prédire le degré d’empathie émotionnelle de trait à partir des caractéristiques corticales en utilisant la morphométrie de surface

Pourquoi se préoccuper de la bienveillance importe

La plupart d’entre nous connaissent des personnes qui semblent ressentir profondément ce que vivent les autres, et d’autres pour qui cela est plus difficile. Cette étude s’interroge pour savoir si de telles différences d’empathie émotionnelle se reflètent dans la structure physique du cerveau. En combinant des scans cérébraux et un questionnaire sur les sentiments quotidiens envers autrui, les chercheurs ont exploré comment des caractéristiques subtiles de la surface du cerveau se rapportent à la tendance des personnes à partager les émotions d’autrui.

À la recherche de l’empathie dans le cerveau

L’équipe s’est concentrée sur l’empathie émotionnelle, la tendance à ressentir effectivement des échos de la joie ou de la douleur d’une autre personne, plutôt que de la comprendre de manière détachée. Soixante-deux adultes en République tchèque ont rempli le Toronto Empathy Questionnaire, qui mesure la fréquence de ces réactions émotionnelles dans la vie quotidienne. Ils ont aussi subi des scans cérébraux IRM à haute résolution. Plutôt que d’utiliser des méthodes anciennes qui regardent des blocs volumineux de tissu cérébral, les chercheurs ont employé une approche plus raffinée qui trace la surface externe du cerveau et mesure l’épaisseur du cortex, son degré de pliure et la profondeur des sillons.

Points clés sur la surface du cerveau

Des travaux antérieurs en imagerie cérébrale ont montré que certaines régions s’activent lorsque les gens éprouvent de l’empathie lors d’une expérience. Deux de ces régions sont l’insula, nichée profondément sur le côté du cerveau, et une bande de tissu vers l’avant appelée le cortex cingulaire antérieur dorsal. Les chercheurs ont supposé que si l’empathie momentanée et l’empathie de trait reposent sur les mêmes systèmes, alors les propriétés physiques de ces régions pourraient s’aligner sur le niveau général d’empathie émotionnelle d’une personne. Ils ont testé cette idée en examinant comment l’épaisseur de ces zones se corrélait avec les scores du questionnaire, en tenant aussi compte de l’âge et du sexe.

Plus fin dans certaines régions, plus d’empathie

De façon surprenante, les résultats allaient dans la direction inverse de celle prédite par l’équipe. Les personnes ayant une empathie émotionnelle plus élevée avaient tendance à présenter un cortex plus fin dans l’insula gauche et dans le cortex cingulaire antérieur dorsal gauche, et non plus épais. L’insula droite n’affichait pas de lien clair avec l’empathie. Lorsque les chercheurs ont autorisé des motifs plus complexes plutôt qu’une simple relation linéaire, ils ont observé que l’insula gauche présentait une courbure : dans une certaine fourchette, les variations d’épaisseur se reliaient à l’empathie de façon non linéaire. Cela suggère qu’il pourrait exister un équilibre optimal de tissu dans cette région pour soutenir la résonance émotionnelle avec autrui.

Pourquoi la forme du cerveau n’a pas permis de prévoir l’empathie

Au-delà de l’examen de ces quelques régions, les scientifiques ont aussi tenté de prédire le score d’empathie de chaque personne à partir de mesures détaillées couvrant des centaines de petites parcelles sur l’ensemble du cortex. Ils ont utilisé une méthode d’apprentissage automatique conçue pour trier de nombreuses caractéristiques corrélées et en extraire les plus informatives. Sur les données d’origine, certains modèles semblaient s’ajuster raisonnablement bien, notamment pour le degré de pliure de la surface. Mais lorsque les modèles ont été testés sur de nouvelles données en utilisant la validation croisée leave-one-out, leurs performances se sont effondrées. En fait, ils faisaient pire que de deviner simplement la moyenne des scores d’empathie pour tout le monde, ce qui suggère que, dans cet échantillon modeste, la forme du cerveau seule ne pouvait pas prédire de manière fiable à quel point une nouvelle personne serait empathique.

Ce que cela signifie pour la compréhension de l’empathie

L’étude suggère que les personnes qui ressentent plus fortement les émotions d’autrui tendent à présenter un tissu légèrement plus fin dans certaines régions cérébrales liées aux émotions, et que cette relation peut ne pas être purement linéaire. Une explication possible est que, au cours du développement, des processus de maturation affinent les connexions excessives, laissant un cortex plus efficace mais plus fin qui soutient des réponses émotionnelles riches. En parallèle, l’échec des tests de prédiction rappelle que déduire le niveau d’empathie d’une personne à partir d’un scan cérébral est loin d’être prêt pour une utilisation réelle. L’empathie émotionnelle semble émerger de caractéristiques subtiles et distribuées qu’il est difficile de capturer avec la structure seule et dans de petits groupes de volontaires.

Perspectives

Pour un lecteur non spécialiste, l’idée principale est que notre capacité à ressentir avec les autres présente bien des liens détectables avec la forme physique de zones cérébrales spécifiques, mais ces liens sont modestes et complexes. Les scans cérébraux de cette étude ne pouvaient pas encore prédire qui est le plus empathique au niveau individuel, principalement parce que l’ensemble de données était petit comparé au grand nombre de caractéristiques cérébrales mesurées. Des travaux futurs utilisant des groupes plus larges et des mesures complémentaires, comme le câblage des voies de la substance blanche, pourraient donner une image plus complète de la façon dont le cerveau soutient la capacité humaine quotidienne à partager les émotions des autres.

Citation: Novak, L., Malinakova, K., van Dijk, J.P. et al. Predicting the degree of trait emotional empathy from cortical features using surface-based morphometry. Sci Rep 16, 14893 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44137-9

Mots-clés: empathie émotionnelle, structure cérébrale, épaisseur corticale, étude IRM, neurosciences sociales