Résumé : La force de l’imagerie mentale d’une personne est associée à l’excitabilité du cortex préfrontal et du cortex visuel. Des neurones très excitables dans le cortex visuel peuvent réduire la capacité d’une personne à imaginer des images mentales. Les résultats éclairent la façon dont l’aphantasie, une condition où une personne ne peut pas imager des images mentales, peut se produire.
Source : Université de Nouvelle-Galles du Sud
La force de l’imagerie mentale d’une personne – sa capacité à se représenter quelque chose dans l’œil de son esprit – est liée à l’excitabilité de différentes régions du cerveau, selon une étude dirigée par des chercheurs de l’UNSW Sydney.
Un cortex préfrontal excitable rendait une personne plus susceptible de visualiser des images fortes, tandis que le contraire était vrai dans le cortex visuel.
L’excitabilité cérébrale est la probabilité que les neurones se déclenchent, et elle varie d’une personne à l’autre – par exemple, des études antérieures ont montré que les personnes qui souffrent de migraines avec aura ont une excitabilité élevée du cortex visuel.
« Étonnamment, les participants dont le cortex visuel était moins excitable voyaient des images mentales plus fortes », explique le Dr Rebecca Keogh, boursière postdoctorale à l’École de psychologie et auteur principal de l’étude. Les résultats ont été publiés aujourd’hui dans la revue eLife.
Les neurones qui tirent plus fréquemment dans le cortex visuel pourraient ajouter du « bruit » au signal de l’image, théorisent les chercheurs – interférant avec la capacité d’une personne à former une image claire dans son esprit.
« Pensez au cortex visuel du cerveau comme à un tableau noir », explique le Dr Keogh, qui travaille avec le professeur Joel Pearson au Future Minds Lab de l’UNSW, un centre qui mène à la fois des recherches fondamentales en neurosciences cognitives et des travaux appliqués.
« Dessiner une image sur un tableau noir poussiéreux (plus excitable) la rendrait difficile à voir, mais si vous dessinez sur un tableau noir plus propre (moins excitable), l’image sera plus claire. »
L’étude neuroscientifique a utilisé une approche multi-méthodes pour identifier le lien entre l’excitabilité et la force de l’image, notamment en analysant les données d’imagerie cérébrale par IRMf et en induisant magnétiquement de faibles hallucinations (une méthode appelée simulation magnétique transcrânienne ou TMS).
Après avoir identifié un lien entre l’excitabilité du cerveau et la force de l’imagerie, les chercheurs ont modifié l’excitabilité du cortex visuel d’une personne à l’aide d’une stimulation cérébrale non invasive (appelée stimulation transcrânienne à courant continu, ou tDCS) pour voir si cela déclenchait un changement dans la force de leur imagerie. Chaque phase de la recherche comptait 16 à 37 participants, soit plus de 150 personnes au total. Ils prévoient d’étendre cette recherche dans de futures études.
« Il existe également de grandes différences individuelles dans notre capacité à créer des images dans notre esprit », explique le Dr Keogh. « Pour certaines personnes, l’image est si claire que c’est presque comme une vision ; pour d’autres, elle est faible et floue. Certaines personnes ne peuvent rien voir du tout.
« Notre recherche offre une explication neurologique potentielle sur la raison de ces grandes différences individuelles. »
La cause de telles différences est un mystère scientifique depuis que le cousin de Charles Darwin, Francis Galton, a découvert en 1883 que certaines personnes ont une forte imagerie alors que d’autres sont nées sans aucune imagerie.
« La découverte de Galton a été faite en 1883, mais certains théorisent que la question pourrait aussi remonter jusqu’au philosophe Platon », explique le Pr Pearson, directeur du Future Minds Lab.
« Il est passionnant de découvrir enfin les premiers indices permettant de comprendre pourquoi la vie mentale de chacun d’entre nous diffère autant. »
Peering into the imagination
Pour mesurer la vivacité de l’imagerie mentale d’une personne, les chercheurs ont appliqué une méthode de laboratoire qui utilise une illusion visuelle appelée « rivalité binoculaire » pour mesurer directement la force sensorielle de l’imagerie. Cette méthode est plus fiable et plus précise que de demander aux participants leur opinion sur la force de leur imagerie.
« On montrait aux participants la lettre « R » ou « G » au début de chaque essai de l’expérience d’imagerie », explique le Dr Keogh. « La lettre représentait l’image qu’ils étaient censés imaginer : ‘R’ indiquait un motif rouge horizontal, tandis que ‘G’ indiquait un motif vert vertical ».
« Ils devaient ensuite imaginer le motif rouge ou vert pendant 6 à 7 secondes. Ensuite, une image du motif leur a été montrée sur un écran (l’affichage de rivalité binoculaire) pendant un bref 750 millisecondes.
« Lorsque l’image disparaissait, ils rapportaient quelle image avait été dominante, c’est-à-dire s’ils voyaient surtout du vert, du rouge ou un mélange. Nous avons mesuré la force de l’imagerie visuelle comme le pourcentage d’essais dans lesquels l’image qu’ils imaginaient était l’image qu’ils voyaient dans l’affichage de rivalité binoculaire. »
Plus leur image mentale était forte, plus elle était susceptible de dominer les brefs stimuli visuels.
« Cette méthode contourne le besoin de demander à chaque participant son opinion sur sa propre imagerie, dont nous savons qu’elle est souvent biaisée », explique le Pr Pearson.
« Au lieu de cela, l’illusion semble mesurer la trace sensorielle laissée par l’image mentale dans le cerveau. »
Modulation de l’activité neuronale
L’équipe a également ajusté l’excitabilité du cerveau par le biais de la stimulation cérébrale non invasive, la tDCS. Cette procédure consiste à poser deux petites électrodes – une positive et une négative – sur les côtés de la tête.
« En termes très simples, lorsque vous placez l’électrode positive (appelée « anode ») sur une partie du cerveau, cela peut augmenter la probabilité que les neurones se déclenchent. De même, si vous mettez l’électrode négative (la ‘cathode’) sur la zone située en dessous, elle devient moins excitable », explique le Dr Keogh.
Cette procédure ne fait pas mal – tout au plus, les participants ressentiraient une démangeaison ou un picotement sur leur peau.
« La manipulation des niveaux d’excitabilité du cerveau a provoqué le changement de la force de l’image, ce qui suggère que le lien n’est pas seulement corrélatif, mais causal », dit le Dr Keogh.
« C’est un développement passionnant pour l’utilisation de la STDC dans les thérapies potentielles d’ajustement de l’imagerie. »
La suite
Des recherches supplémentaires sur la STCC – notamment sur son fonctionnement sur de plus longues périodes et sur les raisons pour lesquelles certaines personnes semblent présenter des changements d’excitabilité plus ou moins importants à la stimulation électrique – sont nécessaires pour évaluer comment elle pourrait être utilisée dans des thérapies potentielles. Si elle est réalisable, la thérapie pourrait aider les personnes ayant des visualisations d’images hyperactives ou sous-actives.
« Dans de nombreux troubles mentaux, l’imagerie peut devenir incontrôlable et traumatisante », explique le Dr Keogh. « Nos données suggèrent un moyen possible de traiter les images mentales visuelles symptomatiques en manipulant de manière non intrusive l’excitabilité du cerveau. »
Le professeur Pearson et le Dr Keogh veulent également voir comment leurs résultats pourraient expliquer l’aphantasie – une condition dans laquelle les gens ne peuvent rien visualiser du tout.
« Cette découverte pourrait également faire la lumière sur le sujet d’actualité des causes de l’aphantasie et de l’hyperphantasie (visualisations très actives) », déclare le Pr Pearson. « Bien que nous n’ayons testé ni l’un ni l’autre dans cette étude, nos résultats constituent le premier indice d’un mécanisme cérébral qui pourrait conduire ces conditions. »
Le Dr Keogh dit que toute cognition qui utilise l’imagerie visuelle sera probablement affectée par la force de l’imagerie d’un individu.
« En comprenant ce qui conduit ces différences individuelles au niveau neuronal, nous pouvons potentiellement stimuler la force de l’imagerie et, à son tour, stimuler d’autres cognitions qui utilisent l’imagerie visuelle », dit-elle.
L’imagerie mentale joue un rôle important dans la vie quotidienne et dans les processus mentaux. Que ce soit en se remémorant le passé, en lisant des livres ou en pratiquant la méditation guidée, de nombreuses personnes utilisent l’imagerie visuelle tous les jours.
« L’imagerie mentale est un processus mental clé de voûte », déclare le Pr Pearson. « Elle détient la clé pour débloquer notre compréhension de la façon dont nous pensons, ressentons, nous souvenons et prenons des décisions. »
À propos de cet article de recherche en neurosciences
Source:
Université de New South Wales
Contacts médias :
Sherry Landow – Université de New South Wales
Source de l’image:
L’image est dans le domaine public.
Recherche originale : Accès libre
« L’excitabilité corticale contrôle la force de l’imagerie mentale ». par Rebecca Keogh Est un auteur correspondant, Johanna Bergmann, Joel Pearson.
eLife doi:10.7554/eLife.50232
Abstrait
L’excitabilité corticale contrôle la force de l’imagerie mentale
L’imagerie mentale fournit un outil de simulation essentiel pour se souvenir du passé et planifier l’avenir, sa force affectant à la fois la cognition et la santé mentale. La recherche suggère que l’activité neuronale couvrant les zones préfrontales, pariétales, temporales et visuelles soutient la génération d’images mentales. La manière exacte dont ce réseau contrôle la force de l’imagerie visuelle reste inconnue. Ici, l’imagerie cérébrale et les données des phosphènes magnétiques transcrâniennes montrent qu’une activité au repos et des niveaux d’excitabilité plus faibles dans le cortex visuel précoce (V1-V3) prédisent une imagerie sensorielle plus forte. De plus, la diminution électrique de l’excitabilité du cortex visuel par tDCS augmente la force de l’imagerie, démontrant un rôle causal de l’excitabilité du cortex visuel dans le contrôle de l’imagerie visuelle. Ensemble, ces données suggèrent un mécanisme neurophysiologique d’excitabilité corticale impliqué dans le contrôle de la force des images mentales.