CERVEAU : Même au repos, toujours dans les starting blocks – PLoS ONE

Les chercheurs de la Wayne State (Detroit) comparent nos réseaux neuronaux aux muscles du sprinter, toujours dans un état de potentialisation et même au repos, toujours prêts à l'action. Un état qui s'explique, concrètement, par l'impossibilité de prévoir ce qu'ils seront tenus de faire à un moment donné. Ces conclusions, un peu plus complexes en réalité, présentées dans la revue PLoS ONE suggèrent qu'il est en fait peu probable que le cerveau puisse jamais être au repos.

Dans cette expérience, les participants devaient effectuer une tâche expérimentale simple, alors que leur activité cérébrale était analysée par IRMf. Il s'agissait de tapoter de l'index en cas d'apparition d'un repère visuel. La nature même de la tâche implique une alternance entre l'action et le repos. En utilisant une technique de modélisation relativement complexe des données IRMf, l'équipe a étudié les interactions du réseau cérébral entre deux zones clés du cerveau : le cortex cingulaire antérieur dorsal (dACC pour dorsal anterior cingulate cortex), une zone impliquée dans le contrôle et l'aire motrice supplémentaire (SMA pour supplementary motor area) impliquée dans la coordination des mouvements complexes et dans la coordination motrice. Les interactions entre ces 2 zones avaient déjà été documentées comme associées au comportement moteur simple.

L'étude montre un effet surprenant : pendant les périodes de repos qui séparent la tâche de comportement moteur, les interactions de réseaux de la SMA au dACC s'avèrent augmentées. Une observation qui suggère, selon les auteurs, que ces interactions de la SMA au dACC pendant la période de repos potentialisent les interactions liées à la tâche, alors dans la direction opposée. En fait, les réseaux du cerveau sont toujours dans un état de potentialisation de l'action, précisément parce qu'il est impossible de prévoir le comportement à adopter à un moment donné.

Conclusion, le cerveau ne serait jamais vraiment totalement au repos, conclut l'étude, une des seules à aborder ainsi les modèles d'interactions directionnelles complexes entre plusieurs zones cérébrales. En tous cas, ces résultats valent a minima pour les aires associées à la motricité. Enfin, on se souvient du réseau du mode par défaut c'est-à-dire l'ensemble des régions cérébrales activées lors de l'absence de tâche et l'état de repos, considéré comme le pilote automatique du cerveau.

Des données enfin qui peuvent fournir un repère pour caractériser les interactions désordonnées du réseau dans les syndromes neuropsychiatriques comme les troubles obsessionnels compulsifs ou encore la schizophrénie.

PLOS ONE March 9, 2017 DOI: 10.1371/journal.pone.0172531 Potentiation of motor sub-networks for motor control but not working memory: Interaction of dACC and SMA revealed by resting-state directed functional connectivity