La chorégraphie cérébrale complexe des décisions en une fraction de seconde

Les chercheurs ont constaté qu'une décision en une fraction de seconde visant à modifier une action une fois qu'elle a commencé a impliqué une chorégraphie à la vitesse de la foudre dans non pas une seule région du cerveau, comme on le pensait auparavant, mais plusieurs.
Si vous ne faites pas votre décision modifiée dans les 100 millisecondes, il est peut-être trop tard pour le mettre en ?uvre.

Selon une équipe de neuroscientifiques de l’Université Johns Hopkins de Baltimore, au Maryland, cette découverte pourrait nous aider à comprendre pourquoi les personnes âgées sont plus sujettes aux chutes et pourquoi les comportements addictifs tels que l’alimentation excessive et la consommation excessive sont difficiles à arrêter. conclusions dans la revue Neurone.

Chaque année aux États-Unis, les services d’urgence traitent environ 2,8 millions de personnes âgées pour des blessures dues à des chutes.

Les chutes peuvent entraîner des fractures et provoquer des fractures de la hanche et des blessures à la tête. Le coût total des soins médicaux pour les blessures de chute aux États-Unis est de 31 milliards de dollars par an.

Pensez à ce qui se passe lorsque nous commençons à mettre un pied en avant et à réaliser que nous devons changer d’action pour éviter de marcher sur une plaque de glace. Si la décision de modifier le mouvement est prise juste quelques millisecondes trop tard, nous ne pouvons pas empêcher notre pied de se poser sur la glace.

«Nous devons traiter rapidement toutes ces informations», explique l’auteur principal de l’étude, Susan Courtney, professeure de psychologie et de sciences du cerveau. "La question est", se demande-t-elle, "quand nous réussissons, comment fait-on cela? Que faut-il pour que nous puissions nous arrêter à temps?"

'Stop signal tâche'

Pour leur enquête, les chercheurs ont surveillé le cerveau de volontaires humains et un singe alors que les sujets effectuaient une «tâche de signal d'arrêt» informatisée. Les psychologues et les neuroscientifiques utilisent cette tâche pour étudier l'inhibition de la réponse dans des conditions de laboratoire.

La tâche de signal d'arrêt teste la capacité d'une personne à arrêter une action déjà lancée et mesure le temps de réaction nécessaire. Dans ce cas, l'action consistait à se concentrer sur une certaine forme sur un écran, au cours de laquelle les instructions "go" ou "stop" apparaissaient soudain sous la forme d'autres formes de code couleur.

En ce qui concerne les récompenses, le cerveau préfère ne pas attendreDe nouvelles recherches sur la longueur des temps d’attente influencent les mécanismes de récompense, ce qui permet de mieux comprendre les mécanismes cérébraux de la dépendance.Lisez maintenant

Les chercheurs ont surveillé de deux manières différentes ce qui s’est passé pendant la tâche, telle qu’elle était représentée par les mouvements oculaires. Chez les humains, ils ont utilisé des examens IRM fonctionnels pour voir quelles zones du cerveau s'illuminaient à différentes étapes de la tâche.

Chez le singe, ils ont utilisé une électrode implantée pour surveiller les modifications monocellulaires dans le cerveau qui se sont produites aux mêmes points de mouvements oculaires dans la tâche informatique pour les sujets humains.

Le fait d'avoir une macro et une vue micro de ce qui se passait a permis à l'équipe de mieux déterminer comment les différentes parties du cerveau communiquaient entre elles pendant l'inhibition de la réponse.

Plusieurs régions du cerveau sont impliquées

On a longtemps pensé qu'un seul système cérébral est impliqué lorsque les gens changent d'avis sur un comportement planifié à la dernière minute.

Mais après avoir cartographié l'activité cérébrale chez les humains et les singes, le professeur Courtney et son équipe ont constaté qu'une décision en une fraction de seconde de modifier, d'arrêter ou de renverser une action en cours implique une coordination très rapide entre une zone du cortex prémoteur et deux le cortex préfrontal du cerveau.

L'équipe suggère que des problèmes surviennent lorsque quelque chose ne va pas dans la communication entre ces zones.

"Nous savons que les personnes souffrant de dommages à ces parties du cerveau ont du mal à modifier leurs plans ou à inhiber leurs actions. En vieillissant, nous savons que notre cerveau ralentit et qu'il nous faut plus de temps pour trouver des mots. Cela pourrait faire partie de la raison pour laquelle les personnes âgées tombent. "

Susan Courtney

En plus de découvrir que plus d'une partie du cerveau est impliquée, l'équipe a également constaté que le moment était crucial pour réussir à changer d'avis en une fraction de seconde afin d'arrêter ou de modifier une action.

Le timing est critique

Par exemple, imaginez que vous approchez des feux de circulation alors qu’ils jaunissent, mais vous décidez que vous allez baisser le pied et accélérer. Mais, au moment où vous décidez de partir, vous repérez une voiture de police et décidez de vous arrêter.

Les chercheurs ont constaté que si la décision de changer était prise dans les 100 millisecondes, il est probable que le changement d’esprit réussira à modifier le plan d’action initial.

Mais si cela prend au moins 200 millisecondes, il y a des chances que le plan original - et non le plan modifié - réussisse car le signal de déplacement du pied se déplace déjà vers les muscles.

Le professeur Courtney explique que le fait de savoir ce qui se passe dans le cerveau lorsque nous essayons d’arrêter un comportement planifié pourrait nous aider à mieux comprendre les processus de pensée et les décisions en matière de dépendance. Par exemple, «plus tôt je pourrai éteindre le plan pour boire», explique le professeur Courtney, «moins le plan est susceptible d’être mis en ?uvre, plus il est pertinent».