En neurosciences cognitives, l'asymétrie cérébrale désigne l'inégale implication des deux hémisphères du cerveau dans les différentes fonctions mentales. Dans leur anatomie générale, les deux hémisphères sont très semblables mais il existe un certain nombre de caractéristiques plus fines qui les distinguent l'un de l'autre. Le lien entre ces différences structurelles et les différences fonctionnelles reste mal compris.
L'asymétrie du fonctionnement cérébral a été mise en évidence à la fois par l' étude des conséquences de lésions cérébrales accidentelles sur les facultés cognitives mais aussi, plus récemment, grâce aux techniques d'imagerie cérébrale qui montrent des activations asymétriques suivant les opérations mentales qu'effectue la personne dont on enregistre des indices de l'activité cérébrale. Malgré d'importants progrès sur cette question, il reste de nombreux points de débat : sur le lien entre ces asymétries et la dominance hémisphérique, sur les mécanismes neurodéveloppement aux qui aboutissent à ces asymétries ou sur l'influence des facteurs environnementaux ou génétiques.
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