« L’identification de neurones miroirs au cours des années 1990 est due à l’équipe de Giacomo Rizzolatti, directeur du département de neurosciences de la faculté de médecine de Parme.

Ils ont d’abord été observés dans le cortex prémoteur ventral du singe macaque rhésus (aire F5) mais aussi, par la suite, dans la partie rostrale du lobule pariétal inférieur. Ce type de neurones a également été trouvé chez certains oiseaux où ils sont activés à la fois lors du chant et lorsque l’animal écoute un congénère chantant.

Chez l’Homme, il existe depuis avril 2010 une preuve directe de l’existence de neurones miroirs. Jusqu’ici, étant donné les nombreuses homologies entre les cerveaux des différents primates, il était admis que de tels neurones devaient aussi exister chez l’espèce humaine. En outre, par imagerie cérébrale fonctionnelle (tomographie par émissions de positons ou imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, par exemple), il est possible d’observer dans certaines régions du cortex cérébral (notamment autour de l’aire de Broca, homologue à l’aire F5 du singe, et au niveau du cortex pariétal inférieur) une activation à la fois quand l’individu produit une action et lorsqu’il observe un autre individu exécuter une action plus ou moins similaire. Mais, étant donné la résolution spatiale de ces techniques, rien ne permettait d’affirmer que ces activations provenaient exactement des mêmes neurones et non pas de deux populations de neurones entremêlées. Par précaution, on utilisait donc parfois les termes « système miroir » ou « système de neurones miroirs » plutôt que « neurones miroirs » pour désigner ces aires fonctionnelles. »
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