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Le réseau «rêverie» du cerveau est plus actif qu'on ne le pensait

Des recherches de rupture ont étudié les régions du cerveau impliquées dans notre capacité à dériver en mode pilote automatique. Ce réseau, le réseau de mode par défaut, semble moins passif qu'une fois.
De nouvelles recherches fournissent plus de détails sur notre réseau «rêverie».

Passer la journée implique une grande flexibilité cognitive ou la possibilité d’adapter notre comportement à un environnement en constante évolution.

Naviguer dans le monde est un travail compliqué. Passant des conversations aux calculs complexes, nos cerveaux font un travail remarquable en nous aidant à passer sans heurts entre les tâches, en nous adaptant constamment à leur environnement.

Cependant, pendant de nombreuses heures de veille, il s’agit d’une autre fonction cérébrale qui occupe une place centrale: notre pilote automatique. En conduisant une voiture, par exemple, nos actions sont automatiques, basées sur des constructions apprises du monde qui nous entoure.

Cette capacité signifie que nous pouvons réagir rapidement et efficacement à l'environnement sans avoir à activer des centres plus élevés dans le cerveau. À titre d'exemple, la conduite implique des changements de vitesse, un freinage suffisant mais pas trop, une signalisation correcte, la surveillance des piétons, l'arrêt aux panneaux d'arrêt, etc., mais nous pouvons accomplir ces tâches simultanément sans aucun problème.

Malgré la complexité de la conduite à la maison, nous pouvons souvent atteindre notre destination et ne pas nous souvenir du tout du voyage; notre pilote automatique a pris en charge les détails en notre nom.

Le siège de notre pilote automatique

Des recherches ont montré que le réseau en mode par défaut (DMN) est vital pour la fonction de pilote automatique. Les parties du cerveau impliquées dans le DMN sont activées lorsqu'une personne n'est pas concentrée sur quelque chose en particulier dans le monde extérieur.

Le DMN a tendance à être déclenché lorsque l'on pense à soi-même, aux autres, au passé ou au futur, et qu'il a été impliqué dans la rêverie et le vagabondage.

Lorsque nous ne participons pas à une activité, le DMN est déclenché par défaut. Inversement, lors de l'exécution de tâches nécessitant une intervention, la suppression du DMN améliore les performances.

Une activité anormale dans le DMN a été associée à diverses affections, notamment la maladie d'Alzheimer, le trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attention et la schizophrénie. En dépit d'avoir cartographié une grande partie des connexions du DMN, il reste cependant beaucoup de questions à résoudre concernant son rôle dans la cognition "saine".

Trouble bipolaire: le mécanisme cérébral pourrait être la clé de la préventionLes chercheurs étudient l'hyperconnectivité DMN et son rôle dans le trouble bipolaire.Lisez maintenant

Récemment, des chercheurs de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni ont revu le DMN. Ils voulaient savoir si et comment cela contribuait à des tâches exigeantes et axées sur les objectifs qui impliquent une flexibilité cognitive.

Leurs conclusions sont publiées dans le Actes de l'Académie nationale des sciences.

Test du réseau en mode par défaut

La recherche, dirigée par le Dr Deniz Vatansever, a impliqué 28 participants qui ont effectué une tâche en étant allongé dans un scanner IRM.

Pour la tâche, les participants ont reçu quatre cartes de référence permanentes et une cinquième carte en alternance. On leur a demandé de faire correspondre la cinquième carte avec une des quatre originales en fonction de trois règles possibles: couleur, nombre ou forme.


Un scanner du cerveau montrant les régions du cerveau impliquées dans le DMN.
Crédit d'image: John Graner, Centre médical militaire national Walter Reed

Cependant, les volontaires n'ont pas été informés de la règle et ils ont dû "se débrouiller par eux-mêmes" en utilisant des essais et des erreurs. Cela a donné à la tâche deux phases distinctes: l'une dans laquelle le participant essayait activement de comprendre la règle ou la phase d'acquisition, et la seconde dans laquelle il comprenait la règle et l'appliquait à la tâche ou à la phase d'application.

Une différence nette dans l'activité cérébrale a été observée entre les deux phases. Dans la phase d'acquisition, le réseau d'attention dorsale - une zone du cerveau connue pour jouer un rôle dans l'information exigeante sur l'attention - a été activé. Mais pendant la phase de candidature, c'était le DMN qui était engagé.

Les différences individuelles entre l'activité cérébrale des participants ont également été mesurées. Ceux qui ont une activité plus forte entre le DMN et les centres de mémoire dans le cerveau, tels que l'hippocampe, effectuent la tâche plus rapidement et plus précisément. Cela implique que les plus performants réalisaient la tâche plus efficacement en accédant aux mémoires stockées de la règle établie lors de la phase d'acquisition.

"Plutôt que d'attendre passivement que des choses nous arrivent", explique le Dr Vatansever, "nous essayons constamment de prévoir l'environnement qui nous entoure".

Il continue en disant: "Notre évidence suggère que c'est le réseau en mode par défaut qui nous permet de le faire. Il est essentiellement comme un pilote automatique qui nous aide à prendre des décisions rapides lorsque nous connaissons les règles de l'environnement."

Un nouveau côté à la DMN

Ces résultats changent la façon dont nous pensons à la DMN; ce n'est pas aussi passif qu'on le pensait.

"L’ancienne façon d’interpréter ce qui se passait dans ces tâches était que, parce que nous connaissons les règles, nous pouvons rêver de ce que nous aurons pour dîner plus tard et que le DMN intervient. En fait, nous avons montré que le DMN n’était pas un témoin dans ces tâches: il joue un rôle essentiel pour nous aider à les exécuter. "

Auteur principal de l'étude, le Dr Emmanuel Stamatakis

Les résultats soutiennent une théorie selon laquelle deux systèmes distincts nous aident à prendre des décisions: un système rationnel pour les décisions calculées et un système plus rapide qui prend des décisions plus intuitives. L'étude actuelle suggère que le système intuitif pourrait être le DMN.

Se familiariser avec le DMN pourrait avoir des implications pour la compréhension des lésions cérébrales dans lesquelles des problèmes de mémoire et d'impulsivité peuvent survenir.De même, le DMN peut jouer un rôle dans la dépendance, la dépression et les troubles obsessionnels compulsifs.

Bien sûr, il faut faire beaucoup plus de recherches pour approfondir les détails, mais la présente étude apporte un éclairage positif.

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