Les humains perçoivent et naviguent dans le monde qui nous entoure avec l'aide de nos cinq sens: la vue, l'ouïe, le toucher, le goût et l'odeur. Et tandis que les scientifiques savent depuis longtemps que ces différents sens activent différentes parties du cerveau, une nouvelle étude dirigée par Yale indique que plusieurs sens stimulent tous une région critique au fond du cerveau qui contrôle la conscience.
L'étude, publiée le 15 mai dans la revue Neuroimagejette un nouvel éclairage sur le fonctionnement de la perception sensorielle dans le cerveau et peut alimenter le développement de thérapies pour traiter les troubles impliquant l'attention, l'excitation et la conscience
Dans l'étude, une équipe de recherche dirigée par Aya Khalaf de Yale s'est concentrée sur le fonctionnement des systèmes d'excitation sous-corticale, les réseaux de structure cérébrale qui jouent un rôle crucial dans la régulation des états vedettes du sommeil. Des études antérieures sur des patients souffrant de troubles de la conscience – comme le coma ou l'épilepsie – ont confirmé l'influence de ces systèmes sur les états de conscience.
Mais les recherches antérieures ont été largement limitées au suivi des sens individuels. Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont demandé si les stimuli à partir de sens multiples partagent les mêmes réseaux d'excitation sous-corticale. Ils ont également examiné comment les changements dans l'attention d'un sujet pourraient affecter ces réseaux.
Pour l'étude, les chercheurs ont analysé les ensembles de données IRMf (fonctionnel magnétique par résonance) collectés auprès de 1 561 participants en bonne santé adultes car ils effectuaient 11 tâches différentes en utilisant quatre sens: vision, audition, goût et toucher.
Ils ont fait deux découvertes importantes: cette entrée sensorielle fait Utilisez des systèmes sous-corticaux partagés et, plus surprenant, que toute entrée – quel que soit le sens, a livré le signal – stimule l'activité dans deux régions cérébrales profondes, la formation réticulaire du cerveau moyen et le thalamus central, lorsqu'un sujet est fortement axé sur les sens.
La clé pour stimuler les régions du cerveau central critiques, ont-ils constatées, ont été les changements soudains de l'attention exigée par les tâches.
Nous nous attendions à trouver une activité sur des réseaux partagés, mais lorsque nous avons vu tous les sens éclairer les mêmes régions du cerveau central pendant qu'un sujet de test se concentrait, c'était vraiment étonnant. «
Aya Khalaf, Associé postdoctoral en neurologie à la Yale School of Medicine et auteur principal de l'étude
La découverte a souligné à quel point ces régions du cerveau central sont clés dans la régulation non seulement des troubles de la conscience, mais aussi des conditions qui ont un impact sur l'attention et la mise au point, telles que le trouble d'hyperactivité avec déficit de l'attention. Cette constatation pourrait conduire à des médicaments mieux ciblés et à des techniques de stimulation cérébrale pour les patients.
« Cela nous a également donné un aperçu de la façon dont les choses fonctionnent normalement dans le cerveau », a déclaré l'auteur principal Hal Blumenfeld, le professeur de neurologie de Mark Loughridge et Michele Williams qui est également professeur en neuroscience et en neurochirurgie et directeur du Yale Clinical Neuroscience Imaging Center. « C'est vraiment un pas en avant dans notre compréhension de la conscience et de la conscience. »
En regardant à travers les sens, c'est la première fois que les chercheurs viennent un résultat comme celui-ci, a déclaré Khalaf, qui fait également partie du laboratoire de Blumenfeld.
« Cela nous dit à quel point cette région du cerveau est importante et ce qu'elle pourrait signifier dans les efforts de restauration de la conscience », a-t-elle déclaré.
Les autres auteurs incluent Erick Lopez, un ancien chercheur de premier cycle au laboratoire de Blumenfeld, et des collaborateurs de la Harvard Medical School.
Cette recherche a été soutenue en partie par le financement des National Institutes of Health.
