Comment mieux comprendre les TOC grâce aux primates ?

Vérifier que la porte d’entrée est bien fermée, s’assurer qu’on a bien son portable dans son sac à main, « checker » ses clefs de voiture dans sa poche, re-vérifier la porte d’entrée… Autant de mini-contrôles quotidiens auxquels nous ne prêtons même plus attention, mais que des chercheurs français de l’Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (Inserm) ont cherché à expliquer en étudiant le cerveau de primates. Quels sont les mécanismes cérébraux mis en œuvre lors de ces mini-vérifications ?

Pour les besoins de l’étude, parue dans la revue Nature Communications, un groupe de chercheurs de l’Institut Cellule Souche et Cerveau (SBRI) a équipé des singes d’électrodes afin d’enregistrer leur activité cérébrale. Plus précisément, Emmanuel Procyk et ses collègues indiquent avoir scruté « l’activité de 411 neurones dans deux régions du cortex frontal, connues pour leur implication dans la prise de décision : le cortex cingulaire moyen et le cortex préfontal latéral ». Mais quel protocole les scientifiques ont-ils élaboré pour inciter les singes à vérifier (« checker ») quelque chose ?

Dans le dispositif mis en place par l’équipe de chercheurs, le primate voit deux options s’offrir à lui : soit travailler à une tâche de mémorisation visuelle, soit vérifier une jauge qui indique combien de temps il faut attendre avant de pouvoir récupérer une récompense (du jus de fruit). L’ingéniosité du protocole réside dans le fait qu’enchaîner correctement les étapes de la tâche de mémorisation fait grimper cette jauge (mais un échec la fait descendre). Qu’a découvert l’équipe d’E. Procyk ?

Fort intelligemment, les singes ont décidé d’effectuer la tâche de mémorisation dans 87.5 % des essais. Et dans 12.5 % des cas restants, les singes ont donc décidé d’attendre que la récompense soit disponible, avec comme prévu, une augmentation des vérifications à mesure que celle-ci arrivait (comme on peut multiplier les coups d’œil sur sa montre lorsqu’on se rapproche de la fin de la journée de travail). Maintenant, il a été observé que lorsque les singes contrôlent le niveau de la jauge, ce sont d’abord les neurones du cortex cingulaire moyen qui s’activent, puis très rapidement (500 millisecondes après) ceux du cortex préfontal latéral. Plus étonnant encore, grâce à des outils statistiques ultra performants, les scientifiques sont parvenus à prédire correctement l’imminence d’une vérification… jusqu’à une seconde avant que les singes n’effectuent le mouvement pour contrôler la jauge ! Dans leur étude, les auteurs notent également que les voies neuronales empruntées pour ce type de vérification sont différentes de celles impliquées dans d’autres types de décisions (comme par exemple, lorsque les singes décident d’appuyer sur un bouton pour répondre à une des questions du test de mémoire visuelle).

Un dérèglement de la mécanique cérébrale mise en œuvre lors de nos vérifications quotidiennes pourrait expliquer la survérification chez des patients atteints de Troubles Obsessionnels Compulsifs (TOC). Réguler les défaillances du cortex cingulaire serait la clef pour soigner ceux-ci. Aux Etats-Unis, même si cette méthode ne serait efficace que pour 30-40% des patients, les spécialistes tentent déjà de traiter les TOC en détruisant certaines parties de cette zone du cerveau (technique d’électrocoagulation). Mais l’équipe d’E. Procyk vient de lancer un projet qui a pour objectifs d’ « identifier précisément les zones du cortex cingulaire impliquées dans les TOC chez l’Homme […] et d’évaluer l’impact d’une altération du cortex cingulaire correspondant chez des macaques », précise-t-il. Les résultats de cette étude, qui représente un espoir pour les personnes souffrant de TOC, sont prévus pour 2017-2018.
Source : F.M. Stoll, V. Fontanier, E. Procyk, Specific frontal neural dynamics contribute to decisions to check, Nature Communications, juin 2016.

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