Le cerveau peut prédire l’avenir grâce à ces deux \”horloges\” internes

Publié par Simon Taquet le novembre 23, 2018 | Maj le novembre 23, 2018

En conduisant, le début d’une chanson que vous aimez beaucoup de sons. Juste au moment où la batterie commence à gronder, mécaniquement, vos doigts tambourinent sur le volant au rythme de leur battement. Pendant ce temps, vous voyez que le feu va devenir rouge, donc un dixième de seconde avant qu’il ne change de couleur, vous accélérez. Toutes ces décisions sont prises par votre cerveau grâce à deux “horloges” internes , l’une basée sur la mémoire et l’autre sur le rythme, qui servent à la fois à se déployer dans le monde et à prévoir les situations futures pour vous offrir un avantage qui passe souvent inaperçu. </Une nouvelle recherche de l’Université de Californie Berkley (USA) s’est concentrée sur ces deux “chronomètres” cérébraux dont les réseaux neuronaux ont été observés que fonctionnent dans deux parties différentes du cerveau et non dans un seul système, comme on le croyait jusqu’ici. “Qu’il s’agisse de sport, de musique, de conversation ou même d’attention, notre étude suggère que la synchronisation n’est pas un processus unifié, mais qu’il y a deux façons différentes de faire des prédictions temporelles qui dépendent de différentes parties du cerveau,” dit Assaf Breska , chercheur postdoctoral en neuroscience à UC Berkeley, auteur principal. </Les résultats, publiés dans ” Proceedings of the National Academy of Sciences “, offrent une nouvelle perspective sur la façon dont le cerveau humain calcule quand faire un mouvement. “Ensemble, ces systèmes cérébraux nous permettent non seulement d’exister à l’heure actuelle, mais aussi d’anticiper activement l’avenir “, apostille Richard Ivry , neuroscientifique à l’Université de Californie à Berkeley et co-auteur de cette recherche. </Les résultats contredisent la théorie selon laquelle il n’y a qu’un seul système cérébral qui gère l’anticipation : “Il y a un système basé sur le rythme , sensible aux événements périodiques dans le monde, comme c’est inhérent à la parole et la musique et un autre système intervalle qui permet une anticipation plus générale, sensible aux régularités temporelles même en l’absence de signal rythmique ” explique Breska.

Une montre peut remplacer l’autre

Deux groupes ont participé à l’étude : l’une formée par des personnes atteintes de Parkinson , liée à un dysfonctionnement des ganglions basaux ; et l’autre par des patients atteints de dégénérescence cérébelleuse , c’est-à-dire avec la région du cervelet – liée aux souvenirs – affectée. Les deux groupes ont vu des séquences de carrés rouges, blancs et verts se déplacer à différentes vitesses sur un écran, et ont appuyé sur un bouton dès qu’ils ont vu le carré vert. Les carrés blancs avertissaient de l’arrivée du carré vert. </Dans une séquence, les carrés rouges, blancs et verts ont suivi un rythme constant, et les patients atteints de dégénérescence du cervelet ont bien répondu à ces signaux rythmiques . Inversement, lorsque les carrés colorés suivaient un modèle plus complexe, avec des intervalles différents entre les carrés rouges et verts, les patients atteints de la maladie de Parkinson avaient plus de succès. </Nous montrons que les patients atteints de dégénérescence cérébelleuse ont de la difficulté à utiliser des signaux temporels non rythmiques, tandis que les patients atteints de dégénérescence des ganglions basaux associée à la maladie de Parkinson ont de la difficulté à utiliser des signaux rythmiques “, explique Ivry. Selon les chercheurs, les résultats suggèrent que si l’une de ces horloges échoue , en théorie, l’autre pourrait intervenir pour fournir sa fonction, ce qui fournirait un large champ pour de nouveaux traitements. </Notre étude identifie non seulement les contextes d’anticipation dans lesquels ces patients neurologiques sont affectés, mais aussi les contextes dans lesquels ils n’ont pas de difficultés, suggérant que nous pourrions modifier leurs environnements ou ou stimulation cérébrale profonde pour aider à améliorer les prédictions sans avoir besoin de traitements pharmaceutiques.

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