Dans le champ des neurosciences

Samedi 31 octobre 2009 6 31 /10 /2009 16:05

LA PUISSANCE DES NEURONES MIROIRS


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Les neurones miroirs désignent une catégorie de neurones du cerveau qui présentent une activité aussi bien lorsqu'un individu (humain ou animal) exécute une action que lorsqu'il observe un autre individu (en particulier de son espèce) exécuter la même action, d'où le terme miroir.

En neurosciences cognitives, ces neurones miroirs sont supposés jouer un rôle dans des capacités cognitives liées à la vie sociale notamment dans l'apprentissage par imitation, mais aussi dans les processus affectifs, tels que l'empathie.

Les neurones miroirs sont considérés comme une découverte majeure en neurosciences. Si, pour certains chercheurs[1], ils constituent un élément central de la cognition sociale (depuis le langage jusqu'à l'art, en passant par les émotions et la compréhension d'autrui), pour d'autres[2], ces conclusions restent très hypothétiques étant donné l'absence de preuves directes concernant le rôle de ces neurones dans ces processus psychologiques.

Sommaire

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Découverte [modifier]

L'identification de neurones miroirs au cours des années 1990 est due à l'équipe de Giacomo Rizzolatti, directeur du département de neurosciences de la faculté de médecine de Parme[3],[4].

Ils ont d'abord été observés dans le cortex prémoteur ventral du singe (aire F5) mais aussi, par la suite, dans la partie rostrale du lobule pariétal inférieur. Ce type de neurones a également été trouvé chez certains oiseaux où ils sont activés à la fois lors du chant et lorsque l'animal écoute un congénère chantant[5].

Chez l'Homme, il n'existe pas de preuve directe de l'existence de neurones miroirs. Néanmoins, étant données les nombreuses homologies entre les cerveaux des différents primates, il est admis que de tels neurones doivent aussi exister chez l'espèce humaine. En outre, par imagerie cérébrale fonctionnelle (tomographie par émissions de positons ou imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, par exemple), il est possible de montrer que dans certaines régions du cortex cérébral (notamment autour de l'aire de Broca, homologue à l'aire F5 du singe, et au niveau du cortex pariétal inférieur), il est possible d'observer une activation à la fois quand l'individu produit une action et lorsqu'il observe un autre individu exécuter une action plus ou moins similaire. Mais, étant donné la résolution spatiale de ces techniques, rien ne permet d'affirmer que ces activations proviennent exactement des mêmes neurones et non pas de deux populations de neurones entremêlées[6]. Par précaution, on utilise donc parfois les termes « système miroir » ou « système de neurones miroirs » plutôt que « neurones miroirs » pour désigner ces aires fonctionnelles.

Propriétés fonctionnelles des neurones miroirs [modifier]

La particularité de ces neurones tient au fait qu'ils déchargent des potentiels d'action pendant que l'individu exécute un mouvement (c'est le cas pour la plupart des neurones du cortex moteur et prémoteur) mais aussi lorsqu'il est immobile et voit (ou même entend) une action similaire effectuée par un autre individu, voire seulement quand il pense que ce dernier va effectuer cette action. Les neurones miroirs sont donc définis par deux propriétés :

  • leur caractère « miroir » : le fait qu'ils réagissent aussi bien aux actions de soi que d'autrui
  • leur sélectivité : chaque neurone ne répond qu'à un seul type d'action, mais ne répond pas (ou peu) quand il s'agit d'un autre geste. Par exemple, un neurone sensible à un mouvement préhension de la main ne réagira pas si l'individu effectue un autre geste (comme une extension des doigts) ou si cet autre geste est effectué par un autre individu.

Rôle des neurones miroirs [modifier]

Empathie [modifier]

Un certains nombre de chercheurs (comme Frans de Waal[7], Jean Decety[8] et Vittorio Gallese[9]) ont proposé que les neurones miroirs jouent un rôle important dans l'empathie, c'est-à-dire dans la capacité à percevoir et reconnaître les émotions d'autrui, notamment sur la base du fait qu'un système miroir semble exister pour les émotions : par exemple, la partie antérieure du lobe de l'insula, est active aussi bien quand la personne éprouve du dégoût que lorsqu'elle voit quelqu'un exprimant du dégoût.

L'interprétation de ces données est donc que le système miroir des émotions permet de simuler l'état émotionnel d'autrui dans notre cerveau et donc de mieux identifier les émotions éprouvées par les individus de notre entourage.

Néanmoins, ces interprétations sont très débattues car le système miroir mis en évidence pour les émotions est très différent de celui qui a été identifié chez le singe, en utilisant des actions motrices. Établir un lien entre ces deux systèmes reste donc très spéculatif.

Autisme [modifier]

Des anomalies du fonctionnement du système miroir auraient été retrouvées chez des autistes[10].

Références [modifier]

  1. ↑ « [Les neurones miroirs] sont les promoteurs du langage, ils expliquent pourquoi nous parlons avec nos mains. Ils rendent compte de l'expression des émotions ; ils sont le mécanisme de notre compréhension d'autrui », in Les neurones miroirs, de Giacomo Rizzolatti et Corrado Sinigaglia, Editions Odile Jacob, traduit par Marilène Raiola, Paris 2007.
  2. ↑ (en) http://www.cognitionandculture.net/index.php?option=com_content&id=223 [archive]
  3. ↑ Rizzolatti, G. et al. (1996) Premotor cortex and the recognition of motor actions Cognit. Brain Res. 3, 131–141
  4. ↑ Les neurones miroirs, G Rizzolatti, L Folgassi, V Gallese, Pour la Science, Janvier 2007, p 44-49
  5. ↑ http://www.nature.com/nature/journal/v451/n7176/abs/nature06492.html [archive]
  6. ↑ Dinstein I, Thomas C, Behrmann M, Heeger DJ, « A mirror up to nature », dans Curr Biol, vol. 18, no 1, 2008, p. R13–8 [lien PMID [archive] lien DOI [archive]] 
  7. ↑ Preston, S. D., & de Waal, F.B.M. (2002) Empathy: Its ultimate and proximate bases. Behavioral and Brain Sciences, 25, 1-72.
  8. ↑ Decety, J. (2002). Naturaliser l’empathie [Empathy naturalized]. L'Encéphale, 28, 9-20.
  9. ↑ Gallese, V., & Goldman, A.I. (1998). Mirror neurons and the simulation theory. Trends in Cognitive Sciences, 2, 493-501.
  10. ↑ Les miroirs brisés de l'autisme, V Ramachandran, L Oberman, Pour la Science, janvier 2007, p 50-57

Lien externe [modifier]

Par Merlin le zététicien des Mèmes - Publié dans : Dans le champ des neurosciences
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Mardi 14 novembre 2006 2 14 /11 /2006 18:15

LA PRISE DE DÉCISION

   Un certain bateleur de mes amis a proposé sur son blog ce sujet de discussion ou de réflexion :

Décisions


        Avez vous l'idée d'une  (prise de)   décision qui ne comporte aucune hésitation ?


(c'est à dire concevez vous possible l'un sans l'autre, avec éventuellement un exemple dans le cas où la réponse est affirmative )

Merci d'avance.

 


Évidemment, la question peut paraître simple au premier abord, mais en réalité, elle est aussi complexe que l'est le fonctionnement du cerveau humain dans sa totalité et dans les fonctions plus spécifiques mettant en jeu des choix qui sont autant de prises de décision.
Un début de discussion a été amorcé sur le blog de Luc   ici-même.
Mais je voudrais essayer de reprendre quelques points relatifs à ce sujet car il m'appparaît comme extrêmement important :

 La problématique elle-même est-elle celle de l'intelligence humaine et sa capacité à faire des choix volontaires, c'est à dire examiner les conditions dans lesquelles s'exerce le libre-arbitre de tout un chacun. Ou s'agit-il d'une exégèse sur les piétinements de l'intelligence artificielle qui louvoie depuis de nombreuses années, en essayant de montrer son... intelligence, notamment par des choix extraordinairement complexes à effectuer.
La question comporte l'expression "qui ne comporte aucune hésitation".

C'est donc d'abord sur le choix de ce mot "hésitation" que je voudrais braquer l'objectif de ma réflexion. En fait, hésiter, avoir des hésitations donc, c'est être dans un état d'incertitude, d'irrésolution qui suspend l'action, la détermination. (Ainsi parle le Petit Robert...)
Il est bien évident que, dans un certain nombre de situations - suivant la gravité, l'intensité et l'enjeu d'une décision qui va être prise - on peut être amené à balancer, atermoyer, consulter, délibérer longuement, douter, flotter, patauger, reculer, se tâter et même rester en suspens, à se demander si... La langue française est très riche pour traduire ces situations de doute qui sont tout à fait à l'honneur des êtres humains. Au moins 43 mots ou expressions expriment ces états d'âme !
 Dans chaque esprit qui a à prendre une décision, cet effet qui consiste à peser le pour et le contre, à se retrouver dans des atermoiements délicats est bien connu, notamment dans les drames classiques (Le Cid ; Hamlet). Mais, bien sûr aucune décision n'est de même nature qu'une autre.
En fait, Luc fait une remarque qui peut nous approcher de la réalité biologique de ces "prises de décision" :
"J'ai tout de même l'impression que dans chacune
(si on excepte l'acte réflexe où tout en nous est court-circuité)
il y a tout de même un moment d'orientation vers l'action qui a un rapport avec la prise de décision."
1) Le cerveau humain est le résultat d'une évolution de plusieurs centaines de millions d'années et MacLEAN a bien montré que la partie reptilienne de notre "organe-à-réfléchir" ne réfléchissait pas beaucoup puisqu'elle est consacrée effectivement aux actions réflexes dont la finalité est la survie : tous les gestes réflexes - contre lesquels on ne peut absolument rien - sont de cet ordre là.

2) La partie paléo-mammalienne (vieille de quelques dizaine de millions d'années) est déjà porteuse de fonctions plus élaborées car le système limbique notamment est responsable d'émotions comme la peur, l'affection (ou ce qui en tient lieu) et il faut bien dire qu'il est en grande partie dominé par des hormones ou plutôt des équilibres hormonaux qui le font réagir dans tel ou tel sens suivant les sollicitations de l'environnement...
Finalement, ces deux cerveaux-là ne laissent pas beaucoup de liberté et les décisions qu'ils prennent ne sont pas entachées de beaucoup d'hésitations tant il est vrai qu'on reste dans les actes réflexes, les habitus pavloviens et la dictature des hormones.

3) Reste alors  le 3ème niveau de notre évolution biologique : le cerveau néomammalien (qu'on appelle couramment néocortex.) Ce dernier s'est progressivement mis en place (mais c'est assez rapide au regard du temps de l'Évolution darwinienne) il y a 120 000 ou 100 000 ans et s'est stabilisé depuis 35 000 ans environ.
C'est une couche de neurones pleine de replis, beaucoup plus élaborée que les deux précédentes moutures : aires du langage et aires frontales en particulier qui permettent notamment l'exercice de la raison, de la discussion, de la réflexion et  les choix ou décisions volontaires après analyse  complexe dans les aires frontales et pré-frontales des données de l'environnement (au sens large du mot.)
Alors bien sûr, le plus souvent, dans ce cas - et c'est d'autant plus vrai que l'analyse des données et leur confrontation sont complexes  - on assiste à des balancements du jugement que l'on peut appeler hésitations, comme balancent les plateaux et l'aiguille d'une... balance de Roberval quand les poids  déposés sur chaque plateau sont assez proches. Elle semble hésiter elle aussi avant de donner son verdict d'équilibre. Mais si la différence est flagrante, la décision est immédiate : l'aiguille penche instantanément à droite ou à gauche.
La justice humaine fonctionne comme cela aussi ou devrait le faire. Mais peut-être faudrait-il procéder à une révision générale des balances et des glaives qui sont devenus de moins en moins équilibrées pour les unes et tranchants pour les autres.


Par Merlin le zététicien des Mèmes - Publié dans : Dans le champ des neurosciences
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