Voici comment votre cerveau prédit les événements futurs

By | 22 Novembre, 2018

Les cerveaux apprennent à anticiper les événements futurs à partir de modèles. Ce processus s'appelle "temps d'anticipation" et nous permet d'interagir avec succès avec le monde qui nous entoure. Comment ça marche

Une nouvelle étude explore comment le cerveau peut anticiper les événements et ce qui se passe avec ce mécanisme dans certaines conditions neurodégénératives.

Une nouvelle étude explore comment le cerveau peut anticiper les événements et ce qui se passe avec ce mécanisme dans certaines conditions neurodégénératives.

Le temps d'anticipation est en partie ce qui nous permet de prendre les décisions les plus appropriées dans un monde très dynamique.

Mais sur quoi repose ce processus?

Une nouvelle étude réalisée par des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley explique qu'avant d'anticiper un événement, le cerveau humain possède deux systèmes différents.

«Que ce soit pour le sport, la musique, la parole ou même l’attention, notre étude suggère que la synchronisation n’est pas un processus unifié, mais il existe deux manières différentes de faire des prédictions temporaires, qui dépendent de différentes parties du processus. cerveau », explique Assaf Breska, auteur de l'étude, chercheur postdoctoral en neurosciences.

"Ensemble", déclare le professeur Richard Ivry, auteur principal de l'étude, "ces systèmes cérébraux nous permettent non seulement d'exister dans l'instant présent, mais également d'anticiper activement l'avenir."

Les chercheurs ont découvert qu'un système nous permettait d'anticiper les occurrences futures en nous basant sur nos expériences passées, tandis qu'un autre système reposait sur l'identification de schémas rythmiques.

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Cependant, comment fonctionnent ces deux systèmes? Sont-ils "activés" à des moments différents, en fonction du contexte auquel nous devons répondre?

Les auteurs de l'étude estiment que répondre à cette question pourrait également nous aider à mieux comprendre le fonctionnement du cerveau dans différentes conditions neurodégénératives.

En retour, cela permettrait aux spécialistes d’élaborer de meilleures stratégies pour prendre en charge les personnes atteintes de cette maladie.

Les régions du cerveau responsables de la «synchronisation»

Dans la récente étude, dont les résultats apparaissent maintenant dans le PNAS, les scientifiques ont travaillé avec des personnes atteintes de la maladie de Parkinson ou de dégénérescence cérébelleuse.

Les deux affections sont caractérisées par des problèmes de coordination et d'équilibre, bien qu'elles semblent affecter différentes régions du cerveau.

Alors que la maladie de Parkinson affecte les voies neuronales dans les noyaux gris centraux, une région profondément enfouie dans le cortex cérébral, dans la dégénérescence du cervelet, ce sont les cellules nerveuses du cervelet qui meurent progressivement.

Les chercheurs ont comparé la manière dont les personnes atteintes de chaque condition utilisaient des signaux temporaires pour répondre à différents tests.

Tous les participants à l'étude ont répondu à deux séquences différentes de carrés colorés clignotant sur un écran d'ordinateur. Dans le premier exercice, les carrés de couleur se sont suivis à un rythme constant et rythmé.

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Dans le deuxième exercice, les carrés de couleur se sont succédés selon un modèle différent qui ne suivait pas le même rythme constant.

Au cours de ces tests, les chercheurs ont observé que les participants atteints de la maladie de Parkinson avaient tendance à mieux performer dans les exercices complexes, tandis que ceux atteints de dégénérescence cérébelleuse répondaient mieux au test de succession rythmique.

"Nous montrons que les patients atteints de dégénérescence cérébelleuse ont des problèmes d'utilisation de signaux temporaux non rythmiques, tandis que les patients atteints de dégénérescence des ganglions de la base associés à la maladie de Parkinson ont des problèmes d'utilisation de signaux rythmiques", déclare le professeur Ivry.

Ces résultats ont permis à l'équipe d'identifier quelles zones du cerveau étaient liées à quel système temporel anticipatif. Les auteurs ont conclu que le temps rythmique correspond aux noyaux gris centraux, tandis que l'intervalle de temps, basé sur des souvenirs d'expériences antérieures, correspond au cervelet.

Implications cliniques

Chose importante, les chercheurs ajoutent que cela défie les théories antérieures qui suggèrent que le temps d'anticipation est le résultat d'un système monolithique.

"Nos résultats suggèrent au moins deux manières différentes par lesquelles le cerveau a évolué pour anticiper l'avenir", explique Breska.

»Un système basé sur le rythme est sensible aux événements périodiques du monde, comme il est inhérent à la parole et à la musique. Et un système d'intervalle offre une capacité d'anticipation plus générale, sensible aux régularités temporelles même en l'absence de signal rythmique ».

Assaf Breska

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En outre, les auteurs ajoutent que l'étude suggère que si l'un de ces deux systèmes cesse de fonctionner correctement, le cerveau peut être en mesure de faire confiance à l'autre pour le temps d'anticipation. Cela peut avoir des conséquences importantes sur la manière dont les spécialistes gèrent les soins des personnes atteintes de la maladie de Parkinson ou de la dégénérescence cérébelleuse.

«Notre étude identifie non seulement les contextes d'anticipation dans lesquels ces patients neurologiques sont affectés, mais également les contextes dans lesquels ils n'ont pas de difficultés, ce qui suggère que nous pourrions modifier leurs environnements pour faciliter leur interaction avec le monde face à leurs symptômes. «Notes Breska.

Les chercheurs pensent que certains moyens d'aider les personnes à faire face aux dommages causés par l'un des deux systèmes de "synchronisation" du cerveau pourraient inclure des applications et des jeux informatiques conçus pour former le cerveau, ainsi que des techniques de stimulation cérébrale profonde.


[expand title = »références«]

  1. Double dissociation de la prédiction temporelle d'un intervalle simple et rythmique dans la dégénérescence cérébelleuse et la maladie de Parkinson http://www.pnas.org/content/early/2018/11/12/1810596115
  2. Ségrégation fonctionnelle des voies des ganglions de la base dans la maladie de Parkinson https://academic.oup.com/brain/article/141/9/2655/5067349
  3. Quelles recherches sont en cours? https://www.ninds.nih.gov/Disorders/All-Disorders/Cerebellar-Degeneration-Information-Page

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Auteur: Dr. Pablo Rosales

Dr. Pablo Rosales docteur spécialisé en médecine générale, clinique médicale et audit médical. Renversé dans les travaux sociaux de l'invalidité, la fécondation assistée, et thématique réalisée avec le système de santé.

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