Que sont émotionsvraiment? Et pourquoi les avons-nous?
Autrement dit, les émotions sont des réponses intangibles à ce que nous voyons se passer autour de nous. Ils surgissent spontanément, sans pensée consciente.
Les émotions ont permis aux premiers humains d’esquiver efficacement les dangers alors qu’ils explorent le monde qui les entoure. Alors que le monde et nos vies sont très différents aujourd’hui de la façon dont ils étaient pour nos ancêtres, nos émotions n’ont pas changé.
Bien qu’ils soient si fondamentaux pour notre survie en tant qu’espèce, cependant, les scientifiques rassemblent toujours comment les émotions surgissent dans notre cerveau. Dans une étude récemment publiée dans Scienceen fait, les scientifiques viennent de signaler la cartographie des modèles d’activité à l’échelle du cerveau qui déclenchent des émotions.
L’équipe a constaté qu’une fois qu’une émotion avait été déclenchée, elle a survécu à la gâchette qui l’a déclenché en premier lieu. Si cela vous semble familier, c’est parce que c’est ce que vous ressentez lorsque vous vous coupez accidentellement l’orteil, brûlez votre main, et même lorsque vous appréciez votre saveur préférée de crème glacée.
Dans tous ces exemples, il existe des informations sensorielles entrantes qui provoquent une réponse émotionnelle tandis que la bonne ou la mauvaise sensation dure même après la fin de la partie du corps ou après la fin de la crème glacée.
Histoires cachées en clignotements
Dans la nouvelle étude, les scientifiques dirigés par Karl Deisseroth à l’Université de Stanford ont examiné comment les émotions ont émergé en réponse à des stimuli sensoriels désagréables (mais pas douloureux).
Les participants ont été soumis à un essai de bouffée des yeux: une machine appelée tonomètre a soufflé de légères bouffées d’air dans leur œil gauche dans des séquences spécifiques. Chaque bouffée a duré environ 60 ms, l’écart entre les bouffées était de 3 à 8 s de long et toute la session a duré 5 minutes. Les scientifiques ont varié l’écart entre les bouffées afin que les participants ne se tenaient pas réflexivement pour la prochaine bouffée qu’ils savaient arriver.
Pendant toute la durée, une caméra à grande vitesse a enregistré la façon dont les participants ont fermé les yeux et leurs réponses comportementales et subjectives.
Un individu devant un tonomètre. | Crédit photo: Jason7825 (CC BY-SA)
Comme prévu, des bouffées d’air répétées à l’œil ont provoqué un clignotement réflexif alors que les participants se retirent instinctivement du tonomètre. Ils ont également gardé l’œil fermé pour certaines durées ou les yeux ou les yeux rapidement pendant les lacunes. Dans le cadre de leurs rapports subjectifs, les participants ont déclaré que cette expérience était «désagréable» et «ennuyeuse».
Les scientifiques ont recruté un groupe distinct de participants qui, au moment de l’étude, étaient des patients hospitalisés de l’hôpital universitaire de Stanford et avaient des électrodes plantées dans leur cerveau pour vérifier les crises d’épilepsie. Les membres de ce groupe qui ont consenti à participer ont subi le même test des yeux. Les scientifiques ont constaté que les réponses comportementales de ces participants étaient cohérentes avec celles du groupe précédent. Ils ont également clignoté par réflexe et ont gardé les yeux fermés pendant des périodes (relativement).
La vraie histoire est apparue dans les modèles d’activité cérébrale.
Entrez: Ketamine
Chaque bouffée provoque la diffusion d’un signal dans tout le cerveau, comme une alerte «Breaking News», suivie d’un signal plus lent et plus persistant. Dans cette deuxième phase, sur la base des données des électrodes dans le cerveau des participants, les scientifiques ont constaté que des circuits spécifiques dans le cerveau étaient activés, qui étaient liés à la génération d’une réponse émotionnelle chez l’individu.
Pour confirmer cette possibilité, les scientifiques ont administré de la kétamine à certains de ces participants et leur ont fait refaire le test de la puce des yeux. La Food and Drug Administration des États-Unis a approuvé l’utilisation de Ketamine comme anesthésie et à des doses plus faibles comme antidépresseur. La kétamine induit également une dissociation à court terme: c’est-à-dire pendant une brève période, il modifie les perceptions subjectives. En l’injectant, l’équipe pourrait séparer la réponse réflexive d’une personne de la réponse émotionnelle.
Les scientifiques ont constaté qu’être soumis à des bouffées d’air dans l’œil lorsqu’une personne était sous kétamine n’a changé ni le comportement réflexif initial ni l’éclatement initial de l’activité neuronale dans le cerveau. Cependant, cela a fait dissiper la réponse du cerveau plus lente ultérieure, à tel point que les volontaires n’ont plus décrit l’expérience comme ennuyeuse mais comme un «chatouillement du globe oculaire».
Conformément à cette expérience subjective «plus faible» de la kétamine, le comportement des participants a également changé. Ils ne clignaient ni ne fermaient les yeux entre les bouffées d’air consécutives. Au lieu de cela, ils ont gardé les yeux ouverts même s’ils savaient que plus de bouffées étaient en vue.
La kétamine est connue pour bloquer un capteur dans le cerveau dont le travail consiste à intégrer des signaux provenant de différents coins. Cela signifie que chez les participants injectés de la kétamine, le cerveau n’a peut-être pas intégré les différents signaux dans une réponse émotionnelle cohérente.
De souris et d’hommes
Même si les vertébrés ont un cerveau de tailles et de complexité très différentes, le «plan cérébral» global est hautement conservé. (Le plan cérébral s’apparente au plan de construction d’une maison ou d’un appartement.) Pour s’y concentrer sur les systèmes responsables des émotions et qui ont survécu à l’évolution, l’équipe de Deisseroth a répété leurs expériences avec des souris de laboratoire. Les souris ont passé le dosage des yeux, avaient leur activité cérébrale mesurée avec des électrodes plantées chirurgicalement et ont fait injecter de la kétamine.
L’équipe a remarqué les mêmes modèles chez la souris que chez l’homme. L’injection de la kétamine a considérablement changé l’activité de dopage dans certains neurones mais pas d’autres. Seuls ces neurones (ou régions cérébrales) coordonnant la deuxième phase – la réponse plus lente après l’éclatement – ont été affectées par la kétamine. L’éclatement initial n’a pas changé de manière, tout comme avec les participants humains.
Les scientifiques pourraient également étudier l’activité neuronale à la suite d’une bouffée plus en détail dans le modèle de souris. Ils ont constaté que les réponses rapides / réflexives correspondaient à une forte augmentation de l’activité dans certaines régions du cerveau moyen. Cela comprenait le thalamus, où les signaux sensoriels entrants convergent avant d’être relayés et le gris périaquéductal, qui est impliqué dans les comportements émotionnels.
Ils ont également constaté que la deuxième phase de l’activité neuronale correspondait à l’activité dans les centres émotionnels du cerveau (décrits par le terme parapluie «régions limbiques») et le cortex frontal. Encore une fois, comme prévu.
Ensuite, ils ont disséqué les schémas d’activité cérébrale par étapes, en se concentrant sur la rapidité avec laquelle l’activité dans les régions du cerveau a grimpé après les yeux et combien de temps il a fallu pour s’estomper. Ils ont remarqué que les schémas d’activité dans la plupart des régions pertinents augmentaient à un rythme explosif juste après les yeux – mais le taux de diminution était plus intéressant.
Un motif apparaît
Les modèles dans différentes régions ont ralenti à différents taux, s’estompant d’abord dans les régions du cerveau moyen et durent dans le cortex frontal. Le thalamus était actif à la fois dans la première et la deuxième phase. Étant donné que le thalamus est le centre de coordination du cerveau pour tous les signaux sensoriels, il est logique qu’il soit actif dans la première phase. Les signaux sensoriels entrants vont à des régions cérébrales plus élevées du cortex. Il a donc également joué le rôle de remettre le bâton, pour ainsi dire, et a donc essayé une sorte de rôle de pontage à travers les échelles de temps.
La nouvelle étude est la première à signaler ce type de schéma différentiel dans différentes parties du cerveau vis-à-vis des émotions. À ce stade, il n’est pas possible de dire avec certitude quelles sont les implications pour les zones corticales et médianes du cerveau.
Avec des modèles de calcul de l’activité de tir des neurones dans la souris et le comportement de la souris suivant le test de bouffée des yeux, l’équipe a constaté que l’échelle de temps de l’activité neuronale était un facteur important qui a façonné la réponse émotionnelle.
En effet, si les signaux sensoriels se dissipent avant que le cerveau ait la possibilité d’intégrer les informations, la personne ne pourra pas apprendre la leçon: «Protégez-vous de cette chose désagréable». D’un autre côté, si l’activité du cerveau est plus fortement couplée aux phases rapides et lentes que Deisseroth & co. observé, une telle activité dure également plus longtemps que la normale, causant ses propres problèmes. Les états cérébraux trop stabilisés ont été corrélés avec la dépression, le trouble obsessionnel-compulsif et le trouble de stress post-traumatique, qui amènent tous les gens à ressentir des pensées et des émotions ininterrompues ou malheureuses.
Au-delà du binaire de la santé et des maladies, les phases rapides et lentes de l’activité cérébrale mises en évidence dans l’étude pourraient révéler les principes fondamentaux du traitement de l’information dans le cerveau. Les gens diffèrent dans la façon dont leurs cerveaux traitent les informations sur leur environnement – à leur tour un produit de leur composition génétique et de leur éducation au cours de leurs années de formation.
Premier pas
Pourquoi avons-nous des émotions? Pour l’instant, il peut être plus rémunéré de retourner la question: que se passerait-il si nous ne les avions pas?
En l’absence d’une réaction instinctive que nos émotions nous permettent, la réponse du cerveau serait entièrement basée sur des analyses risque-avantages, ce qui peut prendre beaucoup de temps. Au fil du temps, nous avons du mal à prendre des décisions grandes et petites. Que dois-je porter aujourd’hui? Que dois-je préparer pour le dîner ce soir? Que dois-je étudier? Qui dois-je épouser? La pensée purement rationnelle transformerait ces questions en exercices de prise de décision sans fin sans réponse finale.
La nouvelle étude a révélé ce qui se passe dans le cerveau dans les premières secondes lorsqu’une émotion prend racine. On espère que de futures études révéleront les informations spécifiques codées par ce circuit primaire, comment ils codentont différentes émotions et comment elles évoluent avec le temps.
Le Dr Reeteka Sud est neuroscientifique de la formation et scientifique senior au Center for Brain and Mind, Department of Psychiatry, Nimhans, Bengaluru.
