Par le Dr. Randy J. Guliuzza

Le pouvoir de communication des mains¹

Regard sur la création :

«Car, depuis la création du monde, les perfections invisibles de Dieu, sa puissance éternelle et sa divinité, se voient comme à l’œil nu quand on Le considère dans ses ouvrages.» (Romains 1, 20)

Résumé : Avec ses trois articulations agissant dans le même plan, la tractopelle hydraulique fait penser à un gigantesque doigt de la main. Or son invention a révolutionné les chantiers de construction. On mesure ainsi l’ampleur des missions que peut exécuter, non plus un seul doigt, mais l’ensemble coordonné de toute la main. Un facteur important est le contrôle de la force d’opposition ou de flexion: le serrage peut être au même instant puissant sur trois doigts et très délicat entre le pouce et l’index. Intervient ici une caractéristique bien humaine: le muscle fléchisseur long du pouce, capable de mouvements minimes très précis, et qui n’existe pas chez le Singe. La pression finement contrôlée sur les objets, si remarquable chez la dactylo ou le pianiste, mobilise à elle seule une portion significative du cerveau, notamment pour gérer l’anticipation des ordres donnés aux muscles sur l’effet à obtenir. Dans le cas du pianiste, le système nerveux central prévoit et pilote chaque mouvement digital plusieurs notes avant son exécution! On comprend ainsi pourquoi la main, au sens figuré, peut aussi jouer un rôle majeur dans la Bible, manifestant si bien la sollicitude de Dieu pour chacune de Ses créatures.

Le boom du logement abordable dans les années 50 fut aidé par l’invention d’un équipement multifonction : la tractopelle. Son bras articulé puissant mais cependant relativement fin, permettait un positionnement précis et rapide pour creuser ou soulever. Le système de manœuvre est astucieux et rapide puisque des tuyaux lui apportent sa force à partir d’une puissante pompe hydraulique située dans le châssis principal.

Beaucoup de gens pensent que le « bras » de la tractopelle est semblable au bras humain, mais ce qui le rend si polyvalent est qu’il ressemble en fait davantage à un doigt humain géant. Si une précieuse pièce d’équipement imitant simplement un seul doigt peut être aussi utile, de quoi la main humaine réelle ne peut-elle pas être capable ?

Formation des mains :

Cette capacité commence lorsque l’embryon atteint la fin de la quatrième semaine de gestation. Une formation spéciale de tissu sur les membres naissants stimule les cellules proliférantes du cartilage à devenir les esquisses de l’os futur. D’autres signaux invitent les cellules de formation des muscles à développer une masse musculaire dans le bras et la main. Cette masse se subdivise automatiquement en douze muscles de l’avant-bras agissant sur le poignet et les doigts et dix-neuf muscles intrinsèques de la main, qui ne manœuvrent que les doigts.

Les mains sont initialement des galettes plates avec des cellules construisant les structures internes vitales des doigts. Les cellules de la peau entre les doigts subissent une mort programmée, amenant la formation de cinq doigts séparés disposés suivant le modèle de main spécifiquement humain, et cela dès le commencement. La capacité musculaire se développe rapidement. A la seizième semaine un embryon peut serrer fermement une petite tige, et à six mois sa poigne est si ferme qu’on peut  le soulever avec elle.

La flexion du doigt :

Pour replier les doigts sur eux-mêmes, les muscles de l’avant-bras situés sur la face palmaire tirent les tendons attachés aux os du doigt, en même temps que ceux de la face dorsale se relâchent. L’inverse se produit pour les tendre. Les deux groupes peuvent tirer simultanément, utilisant les muscles intrinsèques, pour maintenir rigidement les doigts.

Les fonctions dépendent d’un contrôle coordonné et de l’agencement des parties composantes. Le tendon relié à l’os médian du doigt se divise pour permettre au tendon de la dernière phalange de passer par son centre.

Ceci permet au bout du doigt de fléchir de manière indépendante tout en maintenant les deux tendons fixés aux os des doigts.

Comparé à celui des animaux, le comportement humain avec ses outils-mains est fondamentalement différent. Les éléments si particuliers du mouvement de la main ne sont obtenus qu’en intégrant ensemble d’une part la configuration musculaire unique de la main humaine avec d’autre part les centres de sensibilité et de motricité manuels disproportionnellement grands du cerveau.

La prise : virile ou microforce.

L’élément le plus important du mouvement de la main est l’opposition, c’est-à-dire la possibilité de serrer (comme entre les doigts et le pouce, ou entre la paume et les doigts). Si quelques haltérophiles ont une poigne « à vous briser les os », la prise en moyenne d’un homme exerce la force respectable de 45 kilos. Pour saisir quelque chose dans l’espace, on doit contrôler, inconsciemment ou à dessein, trois forces actives pour l’objet avec ses trois tendances à pivoter sur un axe, et six variables mécaniques pour chaque doigt (telles que le degré de participation).

L’investissement massif dans la capacité cérébrale avec ses projections directes vers les nombreux muscles des mains signifie que les combinaisons de saisie sont infinies et remarquablement polyvalentes. Un maçon peut facilement, avec une seule main, enrouler trois doigts autour de l’anse d’un seau dans une « saisie d’endurance » lâche, tout en tenant une carte serrée entre son pouce  et son index, tandis que le petit doigt accroche un sac en plastique. En même temps, l’autre main peut enrouler les trois derniers doigts et presser  fortement la paume de leurs extrémités bloquées dans une « prise en force » pour tenir un lourd marteau, tandis que le pouce et l’index saisissent délicatement une chips sans l’écraser.

Lorsqu’il s’agit de détecter passivement ou bien d’exécuterdetrès petitsmouvements, les doigts sont étonnants, mais le pouce humain est extraordinaire. Ceci grâce à un muscle de l’avant-bras appelé le fléchisseur long du pouce (flexor pollicis longus, FPL) dont le tendon agit directement sur l’extrémité du pouce.

Le FPL n’existe pas chez le chimpanzé, le gorille, l’orang-outang ni le singe à queue.

Le cerveau humain utilise de minutieuses commandes motrices musculaires sur le FPL, spécialement pour de faibles efforts. Des unités individuelles de fibre musculaire peuvent être recrutées – dans l’ordre – par des taux très faibles de stimulation nerveuse afin d’engendrer une pression finement graduée du pouce avec une force de seulement 2 grammes. Les mêmes unités musculaires exercent un double rôle en tant que détecteurs pour estimer avec précision l’ampleur de forces extrêmement faibles contre le pouce ; ce qui explique la précision supérieure du pouce pour des tâches très adroites exigeant une « pince de précision ».

Mouvements délicats des doigts :

Une manipulation délicate est possible en n’utilisant que l’extrémité des doigts. Ceci résulte principalement de l’action combinée de sept muscles qui commandent l’index, de cinq muscles pour le seul pouce et même de trois autres muscles affectés au petit doigt. En dehors du mouvement, le réseau des muscles et tendons des doigts conserve une quantité mesurable d’énergie élastique contrôlée – indépendamment du système nerveux – par l’analyse de la déformation du réseau de tendons. Des calculs mathématiques non linéaires, effectués au niveau cellulairepour décrire le réseau dans un type complexe de « logique corporelle », agissent comme des interrupteurs pour réguler la production de la force. Ceci veut dire que les muscles de la main peuvent être commandés pour agir comme des béliers hydrauliques, ou bien des ressorts, ou encore des amortisseurs de force exactement là comme la situation l’exige.

En outre, un continuum de « capteurs musculaires »  rassemble les données du muscle avec des données nerveuses complémentaires d’informations telles que la position spatiale et la pression de l’extrémité des doigts, des ongles et des parties charnues de la main. La structure des empreintes digitales, faite de courbes en relief et de sillons cutanés parallèles, constitue un délicat détecteur fonctionnant comme un morceau de velours côtelé dans lequel les sillons donnent la sensation de contact et où le sens directionnel du tissu est décelable dans chaque sillon.

Ce degré de contrôle est essentiel pour manipuler les objets du bout des doigts seulement, puisque ceux-ci doivent faire rapidement la transition entre trois actionsmutuellement incompatibles pour saisir un objet: mouvement vers lui, brusque contact avec lui, puis force isométrique croissante mais dirigée avec précision contre lui. Les modèles mathématiques montrent que le cerveau conçoit une stratégie temporelleprédictivequi permet au système neuromusculaire de faire passer les actions du bout du doigt du « mouvement » à la « saisie » en seulement 60 millisecondesenviron (à peu près 1/6^ème du temps d’un clin d’œil)!

Le cerveau calcule exactement combien de temps il doit retenir l’exécution de la stratégie pour que le bout du doigt commence à projeter son changement de mouvement environ 65 millisecondes  juste avant le contact. Ces grandes vitesses sont obtenues parce que le système nerveux ne contrôle que les paramètres musculaires pertinents et qu’il permet aux autres de fluctuer. Le contrôle neuromusculaire est tellement optimisé que le résultat approche les limites physiques des possibilités de la main. Souvenez-vous de cela la prochaine fois que vos doigts tiendront un œuf pour le casser avec une force d’environ 4,5 kilos et s’arrêteront brusquement après un parcours égal à l’épaisseur de la coquille, soit 0,25 millimètres.

Rapidité des doigts et anticipation :

Les mouvements du doigt humain excellent en précision et en vitesse. Le temps moyen pris par une personne pour choisir entre deux choses est d’environ une demi-seconde. Mais les mouvements véloces des doigts sont beaucoup plus rapides – en fait plus rapides qu’il serait physiquement possible en n’utilisant que les boucles sensori-motrices de régulation. Pour obtenir une vitesse digitale plus grande encore, les capteurs et la pensée consciente sont intensifiés dans le cerveau par une fonction anticipatrice pour les mouvements individuels de chaque doigt, fonction nommée plan d’anticipation,qui est extraordinairement complexe et largement subconsciente. On a la preuve que le système nerveux central prévoit le meilleur résultat de chaque mouvement digital avec plusieurs mouvements d’avance!

Ainsi, les dactylos habiles vont traiter visuellement jusqu’à huit lettres d’avance et alors – par anticipation – le plan d’anticipation des mouvements musculaires obligera les muscles du doigt à agir environ trois lettres avant la frappe effective de la touche. Le temps entre les frappes de touches est normalement de 60 millisecondes seulement. Chose intéressante, la vitesse est la plus rapide lorsque les frappes successives entre deux doigts sont faites en alternant les deux mains.

Alors, imaginez la quantité de données mentales traitées par un pianiste virtuose pouvant jouer 20 à 30 notes successives de chaque main chaque seconde – environ 40 millisecondes d’intervalles – puisque le système nerveux exécute un plan d’anticipation (prescrivant vitesse, direction, pression, durée, etc.) pour chaque doigt simultanément, et actualise tous les plans après chaque mouvement digital successif. Le plan est assemblé dans le cervelet, qui peut, si nécessaire, conserver la mémoire du plan (un ou plusieurs). Ceci devient une partie intégrale de l’apprentissage du savoir faire. Jusqu’ici on n’a trouvé aucune limite au nombre de plans pouvant être conservés en mémoire.

Conclusion :

La performance stupéfiante des mains humaines leur permet d’exceller dans un art encore plus important: la communication. Les mains sont la principale voie d’expression de la créativité et des sentiments (par le langage gestuel); elles sont le premier outil d’accomplissement de la volonté et, associées aux yeux, deviennent les principaux senseurs de la conscience de soi. Elles peuvent unir une personne à un être aimé par une caresse, mais aussi au reste du monde, notamment par le travail.

Il convenait parfaitement au Seigneur d’utiliser l’habileté, la force et l’admira²ble pouvoir de communication des mains pour exprimer Son amour. Il a promis que sa main me conduira (Ps 139:10) me soutiendra (Is. 41:10), et Il garde ses brebis « que nul ne ravira de (Sa) main. » (Jn. 10:28).

1 Acts and Facts, Institute for Creation Research, Oct. 2009, pp.10-11. Traduction par Claude Eon, revue et corrigée par le Pr Pierre Rabischong.