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Des neuroscientifiques ont enregistré le voyage fugace d’une pensée à travers le cerveau

Crédits : iStock

Une étude menée sur des patients épileptiques en pleine chirurgie aura permis à une équipe de neuroscientifiques de suivre de façon inédite le mouvement d’une pensée à travers le cerveau humain, montrant clairement le rôle primordial du cortex préfrontal.

Suivre en direct le chemin emprunté par une pensée, de l’inspiration à la réponse. Les résultats de cette observation confirment ici le rôle du cortex préfrontal comme coordinateur d’interactions complexes entre différentes régions du cerveau, reliant notre perception à la mise en action comme une sorte de « colle cognitive ». Les techniques jusqu’ici utilisées pour mesurer le transfert d’informations d’une zone à l’autre reposaient sur des processus tels que l’électroencéphalographie (EEG) ou l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), qui ne permettaient pas une telle résolution.

L’étude, menée par des chercheurs de l’Université de Californie, à Berkeley, s’est penchée sur l’activité électrique des neurones de 16 patients épileptiques grâce à l’électrocorticographie intracrânienne, une méthode d’enregistrement de l’activité du cerveau au moyen d’électrodes implantées en profondeur sous la boîte crânienne. Cette technique offre une meilleure résolution temporelle que l’IRMf et une meilleure résolution spatiale que l’EEG, mais nécessite l’accès aux patients épileptiques via une chirurgie à risque impliquant l’ouverture du crâne pour localiser l’emplacement des crises. Les chercheurs ont ici placé des centaines de minuscules électrodes contre le cortex de chaque patient dans le but d’enregistrer leur activité cérébrale alors qu’on leur demandait d’effectuer plusieurs exercices. Si certains étaient simples – répéter un mot – d’autres exigeaient un plus de réflexion – penser à des termes synonymes ou contraires.

Ce faisant, les chercheurs ont alors mis en évidence le rôle du cortex préfrontal dans la réalisation de l’activité, même si sa mobilisation était assez limitée pour certaines tâches. En revanche pour d’autres, la zone devait travailler plus intensément, gérer les signaux de plusieurs parties du cerveau pour coordonner la reconnaissance des mots, voire chercher quelques souvenirs. Pour effectuer ce travail de réflexion et fournir une réponse adéquate, les scientifiques ont alors noté que de nombreux muscles étaient sollicités. Notre cortex frontal se présente alors comme un véritable chef d’orchestre, reliant plusieurs zones bien définies dans le but d’assurer notre réactivité ainsi que notre intelligibilité.

Les résultats de cette étude sont disponibles dans la revue Nature Human Behavior.

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