Les scientifiques trouvent des indices sur la façon dont le cerveau filtre les distractions


Les scientifiques trouvent des indices sur la façon dont le cerveau filtre les distractions

Les chercheurs croient avoir découvert quelle partie du cerveau aide les gens à ignorer les distractions, selon une recherche publiée dans La nature .

Les chercheurs ont une nouvelle idée de ce qui provoque des distractions.

L'étude peut aider à comprendre comment les défauts du thalamus pourraient être à la base des symptômes observés chez les patients atteints d'autisme, le trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité (TDAH) et la schizophrénie.

Il y a trois décennies, le Dr Francis Crick a proposé que le thalamus «brille une lumière» sur les régions du cortex, qui les prête à la tâche à accomplir, ce qui laisse le reste des circuits du cerveau au ralenti dans l'obscurité.

L'auteur principal, le Dr Michael Halassa, Ph.D., du Langone Medical Center de l'Université de New York, explique que les gens utilisent un très petit pourcentage de stimulus sensoriels entrants pour guider leur comportement, filtrant avec succès ce qui est sans importance.

Dans de nombreux troubles neurologiques, cette fonction de filtrage peut être brisée, entraînant un manque de contrôle sur l'entrée sensorielle afin que le cerveau devienne surchargé.

Les neuroscientifiques croient depuis longtemps que le cortex préfrontal (PFC), une zone au front même du cerveau, sélectionne les informations sur lesquelles se concentrer, mais la façon dont cela se produit reste inconnue.

Une théorie est que les neurones dans le PFC envoient des signaux aux cellules dans les cortices sensoriels, situés sur la partie externe du cerveau.

Les neurones PFC peuvent envoyer des signaux à un emplacement au fond du cerveau

Cependant, l'équipe du Dr Halassa croit que, au lieu de cela, les neurones PFC peuvent envoyer des signaux aux cellules inhibitrices du noyau réticulaire thalamique (TRN), situées au fond du cerveau.

Pour enquêter sur cela, ils ont conçu un test qui a mis au point les souris à se concentrer et à ignorer les distractions.

Ils ont formé des souris à utiliser une lumière ou un son pour découvrir laquelle des deux portes a caché une récompense de lait. Avant chaque décision, les souris ont entendu un bruit leur dire d'anticiper la lumière ou le son qui les conduirait à la porte correcte. Ils ont dû utiliser la bonne indication et ignorer le non pertinent pour obtenir leur récompense.

Les chercheurs ont utilisé des souris génétiquement modifiées dans lesquelles des neurones spécifiques pourraient être activés ou inhibés par des rayons de lumière.

Les souris ont fait plus d'erreurs lorsque les neurones du PFC ont été réduits au silence pendant l'anticipation de la queue. Ils ont choisi la mauvaise porte en réponse à la lumière ou au signal sonore, ce qui implique qu'ils ne peuvent pas se concentrer lorsque les neurones PFC ont été réduits au silence.

En revanche, en silence les neurones du cortex visuel, la partie du cerveau qui traite l'information visuelle, au moment de l'anticipation, n'a eu aucun effet sur l'attention.

Les souris choisissent la porte correcte en réponse à un signal lumineux. Contrairement aux croyances antérieures, les connexions entre le PFC et les neurones corticaux sensoriels semblent ne pas être impliqués dans ce type d'attention.

Ils ont ensuite testé si les cellules TRN jouaient un rôle essentiel.

Lorsqu'ils ont allumé les neurones TRN impliqués dans la vision en prévision de la lumière, les souris ont eu du mal à se concentrer sur la lumière. Lorsque le circuit de vision TRN a été désactivé, il a eu l'effet inverse. Maintenant, les souris ont eu du mal à se concentrer sur le son, mais pas la lumière.

L'équipe a interprété cela comme signifiant que l'inactivation du TRN visuel rend l'entrée visuelle non pertinente plus distrayante.

Le cortex préfrontal et le thalamus interagissent pour éviter les distractions

Ils ont également observé que lorsque les souris avaient besoin de se concentrer sur la lumière, l'activité a chuté dans le TRN visuel et a augmenté dans la partie du thalamus qui traite les entrées visuelles, appelé le noyau geniculé latéral (LGN).

En revanche, lorsque le PFC a été inactivé, ces changements ne se sont pas produits.

Ces résultats suggèrent que le PFC modifie l'activité dans le thalamus afin d'attirer l'attention sur l'information visuelle.

Pour vérifier si les fluctuations du TRN et du LGN étaient liées, une nouvelle technique a été développée, appelée photométrie par chlorure.

Cela a permis aux chercheurs de surveiller directement la quantité de chlorure entrant dans les neurones LGN en temps réel et de voir comment les problèmes de circuit dans le thalamus de la souris peuvent entraîner des problèmes de concentration.

Plus les ions chlorure s'écoulent dans un neurone, plus les souris sont inhibées. Plus de chlorure est entré et a inhibé le LGN pendant les essais qui ont obligé les souris à ignorer la lumière et à se concentrer sur le son.

James Gnadt, Ph.D., directeur de programme de l'Institut National des Troubles Neurologiques (NINDS) du National Institutes of Health (NIH), déclare:

Nous sommes constamment bombardés par des informations provenant de notre environnement. Cette étude montre comment les circuits du cerveau pourraient décider de quelles sensations faire attention ".

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