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     Comment notre cerveau prend-il des décisions ? (1)

             Comment notre cerveau prend-il des décisions ?  

               Ce n’est que récemment que l’on commence à comprendre ce problème.
               En 1976, le psychologue Roger Ratcliff suggère que le cerveau  a besoin d’une accumulation de preuves pour prendre ses décisions.

               En 1996 des chercheurs ont commencé à étudier ce qu’il se passait dans le cortex pariétal (sur le dessus du crâne, les centres moteurs et les centres de mémoire associative), lorsqu’ils avaient des décisions simples à prendre.
               En 2002 un physicien chinois a émis l’hypothèse, en simulant informatiquement le flux neuronal, que la décision était prise lorsqu’il y avait un cumul suffisant dans le cerveau se traduisant par une activité croissante.
               En 2005 des neuroscientifiques mettent en évidence que la prise de décision s’accompagne de libération de noradrénaline par le tronc cérébral (un centre situé à la jonction de la colonne vertébrale et du cerveau).
               En 2012-14 d’autres chercheurs constatent par des mesures électriques encéphalographiques sur des animaux et sur l’homme, que la décision n’intervient que lorsque les signaux neuronaux se sont accumulés dans le cerveau jusqu’à un certain niveau

                Je vais essayer de faire un résumé en deux articles, à partir de lectures faites sur des revues de neuroscience, notamment du professeur Philippe Damier, professeur de neurologie au CHU de Nantes.

                Le chef d’orchestre, c’est, comme d’habitude le cortex préfrontal. C’est lui qui doit décider, et il appelle à l’aide le reste du cerveau.
               Il commence  (voir le schéma) par demander à un centre du tronc cérébral, le locus coeruléus, de contacter des centres dans lesquels il y a des neurones utilisant la noradrénaline comme neurotransmetteur et de libérer des quantités importante de ce produit, pour activer les récepteurs correspondants.
               L’activité du tronc cérébral est difficile à détecter car le le locus coeruléus est un tout petit centre, (quelques mm), à coté de vaisseaux sanguins, qui le font bouger à chaque pulsion cardiaque, et rendent impossibles les IRM. Heureusement la noradrénaline fait dilater les pupilles des yeux et cela permet de suivre de façon précise la libération de ce neurotransmetteur, qui intervient une centaine de millisecondes après la demande du cortex préfrontal.
                Cette libération augmente d’activité de centres du cortex qui vont fournir des informations : les centres d’interprétation de la vision (ou des autres sens) et les centres de mémoire associative du cortex pariétal postérieur, de même que les centres amygdaliens au niveau du cerveau émotionnel.

     Comment notre cerveau prend-il des décisions ? (1)

     Comment notre cerveau prend-il des décisions ? (1)            On peut suivre électriquement l’activité du cerveau et notamment du cortex préfrontal et la traduire par une « variable de décision, qui cumule la quantité d’information retenue pour la décision.
               Cette variable va mettre un certain temps pendant lequel l’activité du cerveau va augmenter, devenir de plus en plus importante, jusqu’à dépasser un seuil, ce qui déclenche la décision oui. Cela peut prendre plusieurs secondes, voire plusieurs minutes. Cela dépend des personnes et de la complexité du problème. L’action est alors lancée notamment vers les centres moteurs, en quelques centaines de millisecondes.
                A l’inverse l’activité cérébrale peut diminuer jusqu’à atteindre un seuil où la réponse est non et évidemment, il ne se passe rien ensuite.
               La variation de cette activité montre que le cerveau, consciemment ou non rassemble de nombreux éléments qu’il analyse, avant de prendre la décision oui ou non, l’activation oui entrainant une analyse plus poussée; ces éléments peuvent être des sensations diverses qui renseignent sur l’extérieur, des raisonnements logiques internes, des mémorisations de faits voisin anciens, des éléments plus subjectifs, émotions et sentiments, provenant du cerveau émotionnel, notamment centres amygdaliens. 

               Ces temps de décision varient selon les personnes, car étant optimistes ou pessimistes, plus ou moins confiantes ou méfiantes, elles ont tendance habituellement à dire plus fréquemment oui ou non. On constate par exemple que, pour la même décision à prndre,  des personnes habituées à dire non, vont mettre nettement plus de temps à prendre une décision favorable, que des personnes habituées à des décisions positives. 

               En outre le circuit de décision que nous venons de décrire est voisin de celui qui intervient lorsque nous sommes soumis à du stress ou de l'anxiété.
               Dans ces derniers cas il y a un équilibre permanent à conserver entre les centres amygdaliens et l'insula d'une part, qui gèrent nos craintes, notre stress , notre angoisse et les font remonter vers le cortex préfrontal, et plus précisément le cortex préfrontal ventromédian gauche,  qui essaye de les contenir d'autre part. 
              Si ce dernier est dépassé, c'est le stress et si cette impuissance devient plus grande, l'anxiété puis l'angoisse. Si le cortex préfrontal est mis hors jeu, ce peut être la dépression.
               Alors qu'un peu de stress peut être salutaire en stimulants les centres de l'attention, un stress plus important ou une anxiété qui dure peut perturber totalement notre système de prise de décision.
               Je reviendrai sur ce point dans l'article de demain. 

     Comment notre cerveau prend-il des décisions ? (1)

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  • http://lancien.cowblog.fr/images/images/pointdinterrogation2.jpg

        Il nous est souvent arrivé, à vous comme à moi certainement, d’entendre ou de lire une information supposée, dite parfois sous forme interrogative et de croire ensuite que c’était une information réelle et avérée
    .

        La presse et les médias sont en partie responsables car ils ont tendance à présenter les informations en oubliant les points d’interrogation et de ne pas vérifier sérieusement leurs sources.
        La recherche du sensationnel, de l’inédit, la volonté de captiver l’auditeur et la pression de l’audimat, font que malheureusement, lorsqu’ils présentent un fait divers, les personnes qui pourraient en être l’origine sont souvent présentées comme des coupables potentiels, alors que seule la présomption d’innocence devrait jouer. (ce qui a le don de m’agacer profondément, car c’est une source certaine de nuisance).
        Mais nous avons quand même tendance, quand on nous présente non pas des faits, mais des rumeurs, à les tenir pour vraies, et malheureusement à contribuer à leur propagation en les présentant ensuite comme des faits avérés.
        Pourquoi cette tendance des humains à être ainsi “crédules”. ?

        Pourquoi après avoir ou entendu une phrase présentant une information supposée et présentée sous forme interrogative, avons nous une telle attitude ?
        Deux psychologues belges ont montré qu'après avoir lu une telle phrase, l'esprit retire inconsciemment le point d'interrogation et retient qu'il s'agissait d'une affirmation.
        Morio Pondelaert et Siegfried Dewitte ont distribué à des volontaires des listes de phrases dont certaines étaient formulées sur le mode affirmatif, et d'autres sur le mode interrogatif. Il s'agissait de questions ou d'affirmations, empruntées au domaine des mathématiques ou de la biologie.
        Après les avoir lues, les volontaires ont reçu un document où chacune des phrases précédentes était écrite sous deux formes : une forme interrogative et une forme affirmative. Ils devaient choisir quelle était la forme initiale.
        Bien souvent, ils ont indiqué une forme affirmative alors que les phrases proposées n'étaient que de simples questions.

        Selon les psychologues, cet effet d'amnésie résulte du fait que le cerveau n'est pas fait pour retenir les propositions formulées sur un mode interrogatif.
        En effet, lorsque l'on se pose une question, le cortex frontal construit une situation fictive à partir de l’information reçue et cherche ensuite des éléments dans notre mémoire ou dans les documents de l'actualité à notre disposition (dans un article de presse, à la télévision, dons une conversation....) pour valider ou infirmer cette hypothèse.
        Mais quoi qu'il arrive, la scène a été construite mentalement, sous une forme certes fictive, mais affirmative.
        Si ensuite nous trouvons que l’information précitée est fausse ou vraie, nous enregistrons ce fait en mémoire. Mais si nous ne trouvons rien de probant, il n’y aura rien d’enregistré en face de l’information, et seule la situation imaginée sera conservée.
        Par la suite c’est elle que nous rappellerons en mémoire et les faits qu’elle décrit n’ont plus le point d’interrogation qui devrait nous rappeler que c’était une hypothèse non vérifiée.
       
       Quand nous ne sommes pas sûrs d'une information, essayons de la vérifier et surtout, ne la diffusons pas comme si elle était vraie

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  • Musique et langage

        J’aime bien la musique, notamment classique et je regrette beaucoup de n’avoir pas voulu, étant jeune enfant apprendre à jouer d’un instrument, parce que quand j’avais 5 ans, le solfège m’ennuyait profondément !

        J’avais tort, mais j’étais trop petit pour m’en rendre compte. Je savais déjà lire et écrire et je lisais déjà des livres assez volumineux et je ne me suis pourtant pas rendu compte que les notes, c’étaient l’alphabet de la musique, pas plus difficile qu'apprendre à lire.

        Entre musique et langues, difficile de savoir qui est apparu en premier. « Dire et chanter étaient autrefois la même chose », a écrit Rousseau.
       Le plus ancien instrument de musique à ce jour, a été découvert par des chercheurs,en 2008 dans la grotte de Hohle Fels en Allemagne : une flûte en os et en ivoire de 35 000 ans, (à l’époque de l’Homme de Néandertal - voir la photo ci-dessus).

      

        Si vous écoutez les instruments qui se succèdent et se répondent, que ce soit en musique classique ou en jazz, l’un entame une phrase avant de laisser un autre la compléter, ou lui répondre : un dialogue naît, comme dans une conversation.

        Tout comme le langage verbal, la musique est codifiée. Le compositeur comme l’écrivain, dispose de moyens techniques et esthétiques afin de produire des impressions précises, telles que la tristesse, la gaieté, la peur; l’orage ou le chant d’un oiseau quand revient le soleil..

      Il existe des conventions, des règles de composition permettant d’organiser, d’articuler les sons entre eux. Ces règles sont en quelque sorte comparables à une syntaxe organisant les mots, afin de construire des phrases chargées de sens. Et l’ccord entre les diverses notes, sonnantes ou dissonnantes, est comparable à une grammaire, à l’orthographe, qui change selon les pays, par exemple entre l’Europe et l’Asie.

        A force de lire, on apprend l’orthographe, mais on est sensible aussi peu à peu  à l beauté de la phrase, à la musique des mots des poètes.

       Chez les enfants de huit à dix ans ayant pratiqué la musique depuis trois ou quatre ans, on constate que leur cerveau arrive à déceler des anomalies d'un cinquième de ton dans un morceau de musique.

        

        Le langage a une grammaire, une syntaxe, une morphologie et une orthographe, mais c'est aussi une musique, et même, pour les poètes, comme le soulignait Paul Verlaine, c’est « de la musique avant toute chose ».

        Cette musique du langage, que les linguistes appellent "prosodie", est constituée de l'ensemble des intonations ou inflexions de la voix qui accompagnent le discours, par exemple le fait de prononcer le dernier mot d'une phrase sur un ton plus aigu ou plus grave.

        Comment maitriser l'art de la prosodie ? 

        Voilà qui est important, car c'est en déchiffrant les hausses et les baisses de ton que l'enfant apprend à saisir le sens et l'émotion que véhicule le langage.

        Certaines personnes sont plus douées pour discourir en exprimant leurs émotions et en les faisant partager aux autres. Certains de ces autres qui les écoutent sont sensibles à leurs paroles, et d’autres plus imperméables.

        Les acteurs en général savent exprimer les émotions par leur voix (encore de Brigitte Bardot était une catastrophe dans ce domaine, ayant toujours l’intonation qui n’allait pas avec les paroles).

        Des chercheurs de l'Institut de neurosciences cognitives de la Méditerranée à Marseille ont testé la capacité d'enfants musiciens et non musiciens, à détecter des incongruités prosodiques, les fautes dans la « musique du langage ». 

        Ils leur faisaient écouter des textes dans lesquels parfois l’acteur introduisait une anomalie de l’intonation, par rapport à la signification de la phrase, notamment émotionnelle.

        Les enfants ayant pratiqué la musique ont noté les anomalies, alors que ceux qui ne faisaient pas de musique n'ont rien remarqué. 

        Les enfants dont le cerveau peut déceler des écarts de ton faibles, appliquent ensuite cette capacité à la « musique du langage »

        La musique, outre qu'elle adoucit les mœurs, prépare l'enfant à mieux saisir les conversations et les émotions qu’elles portent.

       Mais le langage nous apporte une signification, une description du réel : dans chaque langue des mots décrivent une table, une chaise une assiette, une bouteille ou un verre. C’est une convention.

       Mais il décrit aussi nos sentiments, ce que nous ressentons, les émotions et les sentiments et là le codage est plus difficile, la description plus floue et chacun peut la comprendre différemment.

       La musique n’a pas la précision et l’universalité du langage, elle ne décrit pas la réalité. Elle ne désigne pas, elle évoque : elle fait appel à la subjectivité du compositeur, de l’interprète et de l’auditeur. L’imagination remplace la compréhension logique, vient prolonger les impressions éveillées par le son, selon la sensibilité propre de chaque personne. L’hymne à la joie de Beethoven, bien qu’il soit devenu l’hymne européen, ne sera pas ressenti de la même façon par tous les habitants de l’Europe, mais ne provoquera pas les mêmes émotions de’un asiatique ou d’un arabe, habitués à d’autres harmonies.et à d’autres rythmes.

       Mais ceux qui ont une préférence cérébrale de grande sensibilité émotionnelle immédiate (voir les articles sur les préférences cérébrales), savent qu’il peut leur arriver d’être émus aux larmes, aussi bien par un récit écrit que par un morceau de musique.

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  • Le cerveau d'un cancre et celui d'un bon élève, face à des erreurs.     Quand mes grands parents étaient à l’école et qu’ils n’avaient pas satisfait l’instituteur, on leur tapait sur les doigts avec une règle et cela faisait mal.
        Du temps de mes parents, il arrivait qu’on mette au coin l’élève qui avait mal travaillé, avec un bonnet d’âne sur la tête : c’était humiliant et peu efficace.
        Je n’ai pas connu ces punitions, mais nos professeurs appelaient un mauvais éleve au tableau pour lui faire réciter sa leçon devant tous ses camarades, exercice censé apprendre aux autres à bien faire et à ne pas commettre les erreurs du cancre.....
        Est ce efficace?

         Des chercheurs de l'université de Nimègue, aux PaysBas,ont analysé I'activité du cerveau d'une personne quand elle constate ses propres erreurs et quand elle observe celles des autres. lis sont arrivés a la conclusion que les activités cérébrales sont presque identiques dans un cas comme dans I'autre !
         Le mauvais éleve rendrait-iI ainsi quelques services a ses camarades ?


    Le cerveau d'un cancre et celui d'un bon élève, face à des erreurs.       De nombreux chercheurs ont étudié la réponse du cerveau lorsqu'il a un problème à résoudre et qu'il va émettre une solution. Ces études se font en général en projetant undes signaux sur un ordinateur et en demandant au cobaye d'appuyer sur un bouton quand ces signaux ont une configuration donnée. On enregistre en même temps les signaux sur des électroencéphalogrammes, produits par divers centres du cerveau.
         Ils ont noté trois signaux différents provenant du cortex cingulaire antérieur, une zone du cerveau située sous le cortex externe et faisant partie du cerveau émotionnel (cf. schéma), cette zone servant de passerelle entre les centres émotionnels et les zones de préparation mentale des actions du cortex préfrontal . :
                - une première onde négative avant que l'on ne fournisse une réponse erronée.
                - une deuxième onde négative moins élevée si on a donné une réponse erronée.
                - une troisième onde encore plus faible si le cerveau pense que la réponse est exacte.
        Les chercheurs ne savent pas comment le cerveau conclut que la réponse doit être bonne ou mauvaise; probablement par une réflexion inconsciente au niveau du cerveau émotionnel, qui compare la solution avec des données antérieures mémorisées.
        La première onde est un signal d'alerte, qui signale le risque que la solution élaborée par le cortex préfrontal soit une mauvaise réponse.
         Si la personne díspose d'assez de temps pour réfléchir, elle peut percevoir ce conflit interne et se réorienter vers la bonne réponse, mais, si le temps est Iimité, elle donne une mauvaise réponse, emportée par son élan, malgré la petite voix qui lui murmure: « Attention, c'est faux! » 
        Si une mauvaise réponse est malencontreusement fournie, le cortex cingulaire antérieur est surpris, et déclenche un signal d'alarme : c'est la deuxième impulsion.
        La troisième onde est transmise d'une part au conrtex préfrontal qui a élaboré la réponse et d'autre part aux centres du système de récompense, qui émet alors de la dopamine. Les centres qui ont élaboré la réponse sont ainsi récompensés de leur bon travail.
     
         Voyons maintenant ce qu'il se passe chez l'élève observateur, qui voit le cancre au tableau faire une erreur. 
         Les neurologues néerlandais ont découvert que ce signal d'alarme est actionné de la même façon lorsque nous voyons un autre se tromper.
         Pour mettre en évidence cette « empathie de I'erreur », ils ont placé deux personnes devant une table. La première devait actionner un levier lorsqu'elle voyait sur un écran une combinaison de symboles apprise préalablement, et ne pas I'actionner si une autre combinaison apparaíssait. La seconde personne observait cet opérateur.
         Les neurologues enregistraient, au moyen d'électrodes, les signaux engendrés dans le cerveau des deux sujets, au niveau du cortex frontal, du cortex cingulaire et des centres promoteurs qui préparent le mouvement de la main  qui appuie sur le levier..   
         Le cortex temporal (notamment les centres de la parole), et le cortex préfrontal préparent ensemble la réponse, bonne ou mauvaise.
         Le cancre a reçu un signal d'erreur d'une première zone de son cortex cingulaire, quelques millisecondes avant qu'iI ne donne la mauvaise réponse, mais n'en a pas tenu compte.
        Cette zone s'active aussi chez I'observateur, mais seulement quelques millisecondes après qu'iI ait vu le mauvais élève se tromper.
        Ainsi, l'observateur fait l' expérience interne de l' erreur, comme s'iI était à la place du mauvais élève, mais se distingue pourtant du cancre par un détail subtil; les enregistrements des centres promoteurs montre qu'ils se sont activés comme s'iI allait donner la bonne réponse, mais I'activation cesse quand iI voit l'erreur du mauvais élève, et donc si ses centres de la récompense auraient été activés puisqu'il voulait donner la bonne réponse, cette activation a été annulée par la constatation de l'erreur du cancre.
        Lorsqu'ensuite  le cancre a fait une erreur, son cortex cingulaire antérieur s'est activé intensément  c'est la sonnette d'alarme. Celui de I'observateur s'est activé, lui aussi, avec un petit retard de 150 millisecondes. 
        Paradoxalement l’observateur d’une mauvaise réponse donnée par le cancre, et dont il n'est pas responsable, est aussi sanctionné car il en résulte un sentiment de frustration : en effet I'observateur a anticipé la bonne réponse. ce qui amorcerait le circuit de la récompense, mais le plaisir lui est refusé au dernier moment à cause de I'erreurdu cancre.
        De quoi lui donner envie d'aller au tableau à la place du cancre et de donner la bonne réponse !  il aurait alors le plaisir de la réussite ! 

        Un dernier point intéressant, si le cerveau est amené à résoudre un problème après avoir connu plusieurs réponses inexactes, on constate que l'activité du cortex cingulaire antérieur est  beaucoup plus importante. En effet ces centres ont aussi une responsabilité importante dans le maintien de l'attention et il est normal que, craignant une nouvelle erreur, le cerveau augmente sa capacité d'attention, afin d'augmenter les chances d'une bonne réponse.
     
     
     

     

     

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  • Cortex préfrontal (7) La régulation de nos émotions.

       Dernière caractéristique essentielle dodu cortex préfrontal : il est étroitement connecté aux structures nerveuses associées à la genèse des émotions qui se trouvent essentiellement dans le cerveau “émotionnel”.
        Mais il s'agit d'une double commande, car si les lobes frontaux peuvent inhiber le fonctionnement du cerveau affectif et émotionnel, l'inverse est également vrai et en général il existe un équilibre entre les deux entités, avec probablement, une prédominence du cerveau émotionnel et altruiste pour les extravertis et décideurs selons leurs goûts et valeurs, et du cortex frontal pour ceux de préférences introverti ou décision logique.
        Notre liberté d'action et de pensée réside dans la possibilité de ne pas obéir à l'impulsivité. Cela suppose d'avoir le choix entre se laisser aller à un débordement émotionnel ou, au contraire, le moduler ou même l'inhiber selon nos projets.

        Quand le « pilote » cortex préfrontaldonne son accord au cerveau émotionnel et autorise le débordement émotionnel, agréable ou désagréable, à s'installer, ce dernier entraîne en retour une inhibition fonctionnelle temporaire des lobes frontaux et donc la perte de contrôle sur le temps et sur l'espace. C’est ce qui explique par exemple les  “crises de larmes”. Cela explique aussi certaines colères et actions violente ou lorsque l'on perd le contrôle de soi (on dit vulgairement qu'on a pété un plomb)
        Dans la cabine de pilotage, le pilote qui veut conserver ce statut doit rester en contact avec ses émotions, ses sources de motivations et ses sentiments, bref avec ce qui le motive, lui donne de l'énergie ou l'en prive. Être vivant, c'est être traversé par toutes sortes d'émotions généralement peu durables allant de la détresse aux sommets de l'euphorie et du plaisir, et du contrôle de soi à la pulsion.
        La « bonne santé psychologique » consiste à pouvoir rester conscient des mouvements s'opérant entre ces extrêmes.
        En outre, il est d'autant plus important d'être en contact avec ses émotions que de leur intensité dépend notre perception du monde. En effet, dès lors que l'intensité des émotions (agréables ou désagréables) augmente, le cortex préfrontal commence à être inhibé, suscitant un sentiment de perte de contrôle.
        Le monde intérieur et la réalité extérieure se mélangent et, comme au cinéma lorsqu'on est "pris par le film", le sujet a tendance à projeter ses émotions et ses sentiments sur le monde extérieur. Ce sont des émotions réelles, mais qui ne sont pas forcément en relation avec la réalité.
        C’est quelque chose que je rencontre tous les jours avec les jeunes qui m’écrivent et se sentent malheureux.
        En revanche, les émotions moins intenses n'inhibent pas le cortex préfrontal. Celui-ci, associé à d'autres structures cérébrales comme le cortex prémoteur où siègent les neurones miroirs, (voir mon article à ce sujet), ont la capacité de réfléchir la réalité extérieure. Il en résulte une sensibilité à autrui, à ses émotions et ses modes de pensée (en prenant garde de ne pas les confondre avec les siens propres).
       Cela suppose de vérifier que l'on n'est pas soi-même dans un état de débordement émotionnel.

        Je discute assez souvent avec des personnes qui, pour des raisons diverses (dysfonctionnement familial, violence ou déception affective), sont en situation de souffrance. Cette souffrance, qu'elle se manifeste par un repli sur soi ou une hyperactivité, correspond à un bouillonnement émotionnel se traduisant par une inhibition plus ou moins chronique du cortex frontal. 
        Dans ce cas, cette personne peut avoir du mal à se représenter ce qu'on lui demande, à changer de représentation ou de comportement, à raisonner logiquement, à esquisser des projets, à se prendre en main, rester attentive et contrôler ses émotions dans la mesure où elle tolère mal la frustration.
        On peut reconnaître dans ces symptômes le déficit, heureusement réversible, du cortex préfrontal, correspondant aux six fonctions que nous avons vues ensemble.
         Il ne servirait donc à rien de lui en vouloir (ou de s'en vouloir) : cet élève par exemple, n'est pas en état d'apprendre et les enseignants ne sont pas des psychologues mandatés pour conduire des psychothérapies. Il faut alors essayer de rassurer la personne, qu’elle se sente écoutée, comprise et non jugée, en sécurité et accepté
        Il devient alors possible dans la discussion de repérer des moments ou des sujets pour lesquels son préfrontal est en quelque sorte débloqué et il est alors possible de lui redonner le commandement sur le cerveau émotionnel.

        Pour conclure, gardons du cortex préfrontal  l'image d'une cabine de pilotage qui permet au pilote d'établir le plan de vol de l'apprentissage, d'éviter les changements de direction intempestifs, et de fixer des objectifs et notre attention sur les actions à mener, tout en maîtrisant nos émotions et nos pulsions.

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