Identification de neurones qui distinguent la réalité et l’imagination

Julio Martinez-Trujillo

Julio Martinez-Trujillo

Une étude de Western University montre que les neurones qui se trouvent dans une partie du cerveau qui est anormale dans la psychose sont également importants pour aider les gens à distinguer entre la réalité et l’imagination.

Les chercheurs, le Dr Julio Martinez-Trujillo, de Western University et le Dr Diego Mendoza-Halliday, chercheur postdoctoral au Massachussets Intitute of Technology (MIT), ont étudié comment le cerveau enregistre l’information visuelle perçue dans la réalité, en comparaison de l’information abstraite qui se trouve dans notre mémoire de travail, et comment ces différentes informations sont réparties dans les neurones de la région du cortex préfrontal latéral du cerveau. Leurs résultats ont été publiés dans Nature Communications (https://www.nature.com/articles/ncomms15471)

«Vous pouvez regarder ma chemise, et si je sors de votre champs de vision, même avec les yeux ouverts, vous pouvez encore voir la couleur de ma chemise dans votre esprit”, a expliqué Martinez-Trujillo, basé au Brain and Mind Institute et au Robarts Research Institute à Western University. «C’est ce que nous appelons des représentations de mémoire de travail ou des représentations de mémoire à court terme – elles sont abstraites, elles sont imaginaires et n’existent pas dans la réalité, mais seulement dans notre esprit. Les objets réels dans notre champ de vision, nous les appelons des représentations perceptives. Nous essayons de déterminer s’il existe des neurones dans le cerveau qui peuvent signaler à une personne si une représentation est réelle ou imaginaire “.

En faisant effectuer deux tâches à des sujets – une où ils devaient signaler la direction du mouvement d’un nuage de points qu’ils pouvaient voir sur un écran d’ordinateur, et une où ils devaient signaler la direction des nuages ​​quelques secondes après leur disparition sur la base d’une mémoire de l’image – ils ont constaté que les neurones dans le cortex préfrontal latéral codaient les informations perçues et mémorisées à divers degrés et à différentes intensités.

«Nous aurions pu nous attendre à ce que les neurones actifs lorsque nous percevons un objet visuel soient les mêmes qui le mémorisent; Ou, au contraire, qu’un groupe de neurones perçoive l’objet et qu’un groupe totalement différent le mémorise; Mais au lieu de cela, nous avons constaté que tout ce qui précède est vrai dans une certaine mesure », a déclaré Mendoza-Halliday, premier auteur de l’étude. «Nous avons des neurones de perception, des neurones de mémoire, et aussi des neurones qui font les deux».

Le cortex préfrontal latéral s’est révélé dysfonctionnel chez les personnes atteintes de schizophrénie, qui ont des hallucinations ou des illusions. Cependant, jusqu’à présent, les chercheurs n’ont pas pu identifier la source de ce dysfonctionnement.

En utilisant l’apprentissage machine («machine learning»), les chercheurs ont créé un algorithme informatique capable de lire le schéma d’activation des neurones du cortex préfrontal et de déterminer de manière fiable si un sujet percevait un nuage de points ou s’il se rappelait de celui qu’il avait vu auparavant. Martinez-Trujillo espère que l’identification précise des neurones spécifiques responsables de la distinction entre la réalité et l’imagination pourrait améliorer le traitement des troubles comme la schizophrénie qui brouille la distinction entre la réalité et l’imaginaire chez les personnes qui en souffrent.

«Je dirais que la schizophrénie n’est pas un trouble neurochimique du cerveau entier», a déclaré Martinez-Trujillo. «Ce désordre n’affecte que certaines parties du cerveau».

À l’heure actuelle, les traitements pharmacologiques pour ces troubles changent la neurochimie dans l’ensemble du cerveau, entraînant souvent des effets indésirables. En ciblant uniquement les neurones spécifiques responsables de ces perturbations, Martinez-Trujillo espère pouvoir minimiser ces effets secondaires.

Source du texte: Western University Media Relations

Traduction: CAN-ACN

Article de recherche original:

Mendoza-Halliday D, Martinez-Trujillo JC. Neuronal population coding of perceived and memorized visual features in the lateral prefrontal cortex. Nat Commun. 2017 Jun 1;8:15471. doi: 10.1038/ncomms15471.