Une équipe de recherche de l'Université d'Osaka a identifié une région cérébrale cruciale impliquée dans l'apprentissage moteur lors de l'atteinte des mouvements. Le Division parvocellulaire du noyau rougeune structure petite mais spécialisée dans le cerveau moyen, s'est avérée générer et transmettre des « signaux d'erreur » nécessaires pour adapter les mouvements de la main. Cette découverte clarifie une question de longue date dans les neurosciences sur la façon dont le cerveau détecte et corrige les inexactitudes de mouvement, avec des applications potentielles dans le développement de nouvelles méthodes de réadaptation.
L'adaptation dans le contrôle moteur, comme la correction des erreurs lors de la recherche d'un objet, est fondamentale pour les activités quotidiennes. Alors que le cervelet est connu depuis longtemps pour jouer un rôle dans un tel apprentissage, l'origine des signaux d'erreur instructive était restée claire. Le noyau rouge, divisé en régions magnocellulaires (RNM) et parvocellulaires (RNP), est une structure sous-corticale historiquement associée à la coordination du mouvement, mais la fonction du RNP a été moins comprise. Les chercheurs visaient à déterminer si cette région pourrait être impliquée dans les erreurs de mouvement de signalisation vers le cervelet.
Chez les singes macaques, les chercheurs ont découvert qu'une minuscule région du cerveau appelé le noyau rouge parvocellulaire (RNP) envoie des « signaux d'erreur » nécessaires pour corriger les mouvements d'atteindre. Ces signaux se présentent sous deux formes – une pendant le mouvement, et une après. Lorsque RNP a été stimulé électriquement juste après une portée, les singes ont progressivement changé leur direction de mouvement, montrant l'apprentissage au fil du temps. La stimulation d'une région voisine (RNM) n'a eu aucun effet, prouvant le rôle unique de RNP dans l'apprentissage moteur.
Cette recherche révèle pour la première fois que le noyau rouge parvocellulaire agit comme un centre central pour la détection et la correction des erreurs motrices, médiant l'apprentissage moteur par sa connexion au cervelet. Les résultats ouvrent de nouvelles voies pour développer des technologies de réadaptation ciblant des régions cérébrales précises pour faciliter la récupération chez les patients atteints de déficiences motrices en raison d'un AVC ou d'une blessure. En tant que Shigeru Kitazawa, auteur principal de l'étude Remarques, « L'amélioration des habiletés motrices dépend de notre capacité à détecter et à corriger les erreurs. Identifier comment et où les performances du cerveau peuvent également conduire à de meilleures façons de comprendre et de traiter les maladies cérébrales rares qui rendent difficile pour les gens de bouger ou de contrôler correctement leur corps.«
