• Les enfants et les ballons

       J’ai lu récemment une étude sur les réflexes des enfants qui m’a intéressé car elle m’apportait une réponse à un phénomène que j’avais remarqué chez mes enfants et mes petits-enfants, lorsqu’ils avaient 5 ou 6 ans.
        Ils m’arrivait souvent de jouer avec eux au ballon ou avec une balle, en particilier sur la plage, sur le sable mouillé pour ne pas gêner ceux qui construisaient des châteaux de sable ou se roulaient des pelles.
        Je m’étais inquiété en voyant que ces jeunes enfants n'étaient pas très adroits pour attraper les ballons ou les balles que je leur envoyais, même assez lentement et j’avais alors envoyé des balles encore plus lentement, pour leur faciliter la tâche,  mais cela n'a rien arrangé. Au contraire, ils avaient encore plus de difficultés à apprécier I'instant ou I'objet arriverait, et a refermer les mains au bon moment. Je m’étais même alors demandé s'iIs ne présentaient pas un trouble de la coordination.

         Une étude de l'Université de Hamilton,au Canada, réalisée auprès d'enfants de cinq ans, m’a appris que ce comportement est normal.
        Les jeunes enfants ont d'autant plus de difficultés el attraper un objet qu'iI se déplace lentement, car leur cerveau est peu adapté aux faibles vitesses.
        Aussi, iI est inutile de vouloir ralentir les objets qu'on leur envoie, et ils s'en tireront parfois mieux si vous lui envoyez la balle avec un peu plus de vitesse.
        Les enfants en expérimentation, placés devant des écrans d' ordinateur, voyaient deux barres noires se déplacer sur un fond blanc, chacune a une vitesse différente, et disposaient d'une seconde pour indiquer laquelle se déplaçait plus rapidement que l'autre.
        Les psychologues ont constaté que les enfants répondent correctement lorsque la vitesse de la barre de gauche est au moins double de celle de la barre de droite. En dessous de cette limite, leur capacité de discernement diminue: ils ne distinguent pas une barre qui se déplace seulement une fois et demi plus vite que I'autre. Des adultes soumis au même test font la distinction dès lors que la différence de vitesses atteint 35%.

        Les jeunes enfants sont en quelque sorte « aveugles aux vitesses lentes », ce qui explique peut-être leur attrait pour les jeux énergiques et rapides, les voitures qui fIlent sur des rails, ou les avions de papier qui fendent I'air à toute vitesse.
        Chez eux, les neurones des aires visuelles, qui analysent les vitesses lentes n'ont pas atteint leur maturité.
        En outre, ces neurones “lents” sont moins nombreux que les neurones analysant les vitesses rapides, ce qui est aussi vrai chez I'adulte (c'est une question de sécurité).
        L’évolution de Darwin a façonné le cerveau humain pendant des millénaires pour détecter et attraper des proies rapides ou pour déceler un ennemi qui va vous sauter dessus et y échapper.
        C’est donc normal de réagir à des objets rapides soit inné, pour des raisons de survie, mais bien appréhender les réactions à des objets se déplaçant plus lentement nécessite un apprentissage plus important.

     

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  •           Je me suis souvent demandé, ayant regardé un fait divers relaté par le journal télévisé comment une mère de famille, intelligente et cultivée si l’on considère son métier, pouvait avoir oublié son bébé dans sa voiture, où il avait failli mourir de chaleur, si un passant n’avait pas signalé sa présence anormale à la police.
             J’ai trouvé récemment un article de Daniela Ovadia, du laboratoire Neurosciences de Pavie, qui expliquait, ce qu’elle appelle une « cécité d’attention ».

             La chercheuse faisait d’abord allusion à une expérience très connue, menée en 1999 auprès d’étudiants de l’université d’Illinois.  
              
    On leur avait demandé de regarder une vidéo d’un match opposant deux équipes de basket et de compter le nombre de passes des joueurs en maillot blanc, ce qui nécessitait une très grande attention et concentration.

              On leur a demandé ensuite ce qu’ils pensaient du gorille, ce qui les a plongé dans la plus grande perplexité. Ils ont alors regardé à nouveau la vidéo et ont vu un homme déguisé en gorille qui venait sur le terrain, se frappait le torse  et repartait de l’autre coté. Aucun étudiant ne l’avait remarqué lors de la première vision du film.
              Les chercheurs ont ensuite fait l’expérience avec de nombreuses personnes, dont plus de la moitié n’ont pas non plus remarqué le gorille.
              Cette cécité d’inattention est donc le fait de ne pas remarquer quelque chose dans l’environnement, parce que son attention est concentré sur une autre tâche précise et prenante. Elle peut aussi intervenir lorsque l‘attention est prise par une tâche manuelle difficile à mener. 

               Mais mener une tâche qui mobilise votre attention n’est pas le seul phénomène. Les chercheurs ont mis en évidence ce qu’ils appellent un « tunnel d’attention », qui fait qu’une personne absorbée par ses pensées ne remarque plus ce qui se passe dans son environnement, même si cela la concerne.

               J’ai déjà en partie abordé ce problème dans des articles où je décrivais les rapports entre les centres d’interprétation des perception, le thalamus qui sert d’intermédiaire et de coordonnateur, et le cortex préfrontal qui analyse les informations qu’on lui envoie, réfléchit et décide des actions à mener. Le thalamus fait un pré-tri, mais le cortex préfrontal sélectionne ensuite les informations pertinentes qui méritent des décisions urgentes. Mais pour être traitées, les informations, même si elles ont été parfaitement traitées par exemple par les centres d’interprétation de la vision, doivent arriver au cortex préfrontal, c’est à dire à notre conscience.
              Il peut arriver que le stimulus initial ne soit pas transmis. Il arrive aussi qu’il soit trop faible et qu’il n’arrive pas à la conscience : c’est le cas des images subliminales. Enfin il est possible que si ce stimulus s’intègre dans une tâche automatique que nous effectuons de façon quasi automatique (sous le contrôle du cervelet) et que la mémoire de situations voisine interfère avec la perception d’un évènement inattendu et bloque sa transmission au cortex préfrontal. C’est ce qui se passe par exemple lorsque nous parlons en conduisant et que nous nous retrouvons sur le chemin de notre travail ou de notre domicile, alors que nous allions ailleurs. Nous n’avons pas remarqué que l’environnement était légèrement différent.

               Lorsque nous observons un objet, les divers centres d’interprétation de la vue analysent la forme, la texture, les couleurs, la distance, le déplacement et une intégration de ce éléments se fait, si nous faisons attention. Son et odeurs peuvent se mêler à ces perceptions visuelles. Si nous ne faisons pas attention cette intégration peut ne pas se faire et l’information n’est alors pas suffisamment précise pour être identifiée et transmise à la conscience. Cette analyse prend une ou deux centaines de millisecondes et si deux stilulus sont très rapprochés, alors que l’analyse du premier n’est pas terminée, il peut alors ne pas être détecté.

                Enfin les centres amygdaliens qui gèrent en partie nos émotions peuvent interférer sur nos perceptions, le cortex préfrontal facilitant en général la synchronisation des neurones et les centres amygdaliens la ralentissant.
              Un stimulus auquel on s’attend peut être renforcé, de même qu’un stimulus faisant craindre un danger. Par contre un stimulus anormal, mais anodin, sera plus facilement écarté.
               Cortex préfrontal et centres amygdaliens influent beaucoup sur le rappel d’informations en mémoire, par l’intermédiaire de l’hippocampe. Un souvenir de situation habituelle peut empêcher la remontée du souvenir actuel d’une situation exceptionnelle.

              C’est probablement ce qui était arrivé à cette maman qui en général n’allait pas au travail avec son enfant qui était habituellement en crèche, et qui, ce jour là, préoccupée par des problèmes professionnels, n’avait pas eu une remontée à la conscience que son bébé était dans son berceau, sur la banquette arrière de son véhicule.

     

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  •           Je n'ai pas fait d'article sur le goût. Mais j'ai aussi lu une étude sur des papilles du goût dans notre intestin et sur les neurones qui se trouvent aussi dans cet organe.
              Alors j'ai voulu réparer mon oubli.

             Vous savez que la langue possède des petites papilles spéciales qui décèlent les “saveurs” et notamment le salé, le sucré, l’acide et l’amer et pour les japonais une cinquième “l’umami”.
             L’umami (qui veut dire “savoureus, délicieux”), dû à la stimulation de certains neurones par l’anion glutamate, est le goût que l’on retrouve dans les bouillons, les champignon, certains fromages présents dans la cuisine asiatique.
              L’umami n’est pas savoureux en soi, mais il améliore la saveur d’une large variété d’aliments, notamment lorsqu'ils sont peu salés. Le glutamate est présent dans de nombreux légumes et dans les viandes, et dans le lait maternel. 

            Lorsque nous reconnaissons un aliment, c’est d’une part la combinaison particulière de ces saveurs qui nous guide, mais surtout l’odorat, qui complète de façon beaucoup plus analytique et précise. Les oenologues se servent autant de leur nez que de leur palais.  
           Des recherches récentes semblent prouver que langue + odorat peuvent détecter aussi le “goût du gras”.

    Des papilles gustatives dans notre intestin.

              On trouve dans la littérature des cartes des emplacements des papilles spécialisées du goût situées sur la langue. C'est valable pour détecter très rapidement des saveurs faibles. Mais pour une détection normale, toutes les parties de la langue peuvent détecter toutes les saveurs, si elles sont suffisamment intenses et avec un petit délai. Des récepteurs spécifiques de l'umami ont été mis en évidence dans toute la langue.
              Il existe environ 500 000 récepteurs gustatifs, regroupés en 7 à 8 000 « bourgeons gustatifs » dont 75 %  sont dans les papilles gustatives mais 25 % sont répartis dans d'autres régions buccales, sur la muqueuse des joues, des gencives, du palais et de la luette.
              Ces bourgeons comportent une centaine de cellules qui sont renouvelées tous les 10 jours environ partir de cellules souches spécialisées pour chacun des sens. les récepteurs gustatifs étant munis de cils reliés à des nerf sensitifs. 

     Des papilles gustatives dans notre intestin.         Mais il y a aussi des papilles gustatives dans l’estomac et surtout dans l’intestin
              Les cellules gustatives intestinales auraient la même structure que celles de la langue. Elles interagiraient aussi avec les substances sapides (salé, sucré, acide, amer)    par l'intermédiaire de récepteurs, des protéines spécialisées intégrées dans leur membrane.
              Alors que les papilles gustatives de la langue émettent des jugements rapides sur ce qu'elles peuvent laisser passer ou non dans la bouche, les cellules gustatives intestinales serviraient à prograrnmer le métabolisme, provoquant une série complexe de réactions qui ralentissent ou accélèrent la digestion et l'absorption des aliments.
              Elles déclencheraient aussi des réactions prévisionnelles de défense de l’organisme (face à une substance potentiellement toxique), ou prépareraient l’organisme à des actions bénéfiques.
              Il semble notamment que ces “papilles” soient en partie responsables de la régulation de la sécrétion d'insuline, hormone essentielle qui  signale aux tissus qu’ils doivent utiliser le glucose récemment ingéré ou les graisses stockées dans le corps pour produire de l'énergie (par transformation du glucose en adénosine triphosphate, que les cellules, notamment neurones, utilisent pour disposer d’énergie pour les réactions chimiques locales)
              Si l’organisme ne sait pas qu'il a du glucose à sa disposition, il ne peut pas l'exploiter. On s'est longtemps demandé pourquoi le pancréas d'une personne qui a ingéré du glucose par voie buccale libère plus d'insuline que celui d'une autre à qui on a injecté ce glucose par intraveineuse. En fait, si l'intestin ne "goûte" pas le glucose, le corps ne se prépare pas bien à le recevoir.

              Les conséquences sont parfois paradoxales :
              Ainsi beaucoup de personnes prennent des édulcorants à la place de sucre, (l’aspartame notamment) pour préserver leur organisme et pourtant ces édulcorants à faible teneur ou sans calories ne contribuent pas à faire perdre du poids, au contraire.
              Aux Etats-Unis, les consommateurs réguliers de boissons sans sucre en absorbent beaucoup.  Si les édulcorants artificiels qu'elles contiennent stimulent trop ou ne stimulent pas assez les récepteurs du goût de l'intestin, cela peut avoir des conséquences. néfastes Trois études ont confirmé le lien existant entre la consommation de sodas sans sucre et le risque de développer des probIèmes de métabolisme et de diabète.

              Des milliers d’années d'évolution nous ont permis d'avoir un système digestif adapté qui reconnaît les aliments qu'il pourra transformer en énergie ou utiliser au mieux.
              Nous croyons simplement tromper nos papilles gustatives, mais ces petites astuces ne sont pas aussi anodines que nous le pensons, à cause des "papilles gustatives" de notre intestin..
              Il faut faire confiance à son organisme.

     

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  •      Cela fait longtemps que je n’ai pas fait des articles sur le cerveau.
        Je vais donc essayer de m’y remettre un peu.
        Aujourd’hui, je vous parlerai de la coordination entre certaines de nos sensations, notamment la vue et l’ouïe.


        Comment le cerveau unit-il les sons et les mouvements ?
        Le neuro-biologiste Khalafalla Bushara, à l'Université de Bethesda, aux États-Unis, a soumis des personnes à l’expérience suivante : elles devaient observer un écran blanc où se déplaçaient deux barres noires verticales, partant de cotés opposés de l'écran.
        Les barres animées de mouvements de va et vient horizontaux, se croisaient et les sujets devaient indiquer si elles rebondissaient l'une sur l'autre, repartant en sens inverse ou si, au contraire, elles se croisaient et continuaient leur chemin dans la direction initiale.
        Le spectateur ne sait pas comment choisir entre les deux scénarios, car les barres sont identiques.
        K. Bushara a observé que, dès qu'il ajoutait un son à l'expérience, par exemple le son d'une collision entre deux objets, les personnes étaient persuadées que les barres se heurtaient et rebroussaient chemin.
        Ainsi, le cerveau opère ses choix en fonction de la cohérence entre les diverses perceptions sensorielles.

        Avez-vous déjà assisté à un spectacle de ventriloquie ?
        Vous avez alors eu l’illusion que le son de la voix semble sortir de la bouche du pantin ou de l’animal qu’il tenait.
        Certes ce n’est pas facile de parler sans remuer les lèvres et cela le ventriloque doit apprendre à la faire. Il faut aussi que sa poupée soit suffisamment articulée pour remuer les lèvres de façon réaliste et qu'il puisse la commander de façon vraisemblables.
        Mais que fait le ventriloque pour projeter sa voix sur la poupée ? Il ne fait rien.!!!
        L’illusion ne se produit pas sur la scène, mais dans le cerveau du spectateur, qui unifie spontanément les perceptions : parole et vision.
        C'est pourquoi il attribue le son à la poupée, car c'est le seul objet proche qui remue les lèvres.
       
        Les zones responsable de cette unification ont été identifiées. Les personnes ont été examinées au scanner: des zones bien particulières du cerveau s'activent. Dans ces zones, des neurones sont sensibles à des stimulus divers : les sons, les images, les contacts, et polyvalents, ils savent réaliser la « fusion des sens ». pour pouvoir percevoir les objets et les êtres de façon unifiée.
        Ces zones que vous trouverez en rouge sur le schéma ci dessous sont :

    http://lancien.cowblog.fr/images/Cerveau1/cerveauoptique.jpg

            - les zones occipitales où se trouvent les centres d’interprétation de la vision, images et mouvements.
            - les zones du cortex pariétal  (au dessus et sur le coté de l’occipital,) où se trouvent les centres d’interprétation des diverses sensations dont la vue et l’ouïe.Ce sont des centres associatifs qui rassemblent toutes les sensations.
            - le thalamus qui comme je l’ai expliqué dans mes articles sur les sensations, fait un balayage des diverses zones d’interprétation et envoie au cortex des informations sur l’ensemble des sensations et leur interprétation ou plutôt leur “assemblage” permettant l’interprétation.
            - le colliculus au niveau du tronc cérébral qui dirige les mouvements des yeux en fonction de l’intérêt porté sur l’environnement.
            - le cortex insulaire (appelé aussi “insula”), qui fait le lien entre les sensations et les sentiments. Il reçoit des information de l’hypothalamus et du thalamus pour intégrer des données sur l’état du corps (données d’homéostasie, c’est à dire l’équilibre de nos paramètres vitaux : tension, coeur, concentrations sanguines...) et rendre cette information disponible pour des processus cognitifs et émotionnels soit dans d’autres parties du cerveau émotionnel, soit vers le cortex frontal    
        Il est aussi associé aux processus de douleur ainsi qu’à plusieurs émotions de base comme la colère, la peur, le dégoût ou le désir, la joie ou la tristesse.
        Il est donc souvent un “pont” entre nos sensations et nos émotions.
            - et évidemment les cortex frontal et préfrontal qui sont le siège de la réflexion et de l’organisation de nos actes.
        Ce sont eux qui, en dernier ressort décident de ce que nous pensons et qui vont donc dire que c’est la marionnette qui parle (et ils se trompent !!!).

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  • La reconnaissance des visages.

        J’avais déjà  fait, les 13 et 16 mars 2018, des articles sur la reconnaissance des visages par notre cerveau . J’ai lu cet été, dans la revue « Pour la Science » d’août, un compte rendu de recherche de Doris Tsao, chercheur à l’Institut médical Howard Hughes en Californie, qui précise et complète les données que j’avais déjà essayé d’expliquer.
       
        Madame Tsao et ses collaborateur essaie de définir le rôle des neurones chargés de la définition des visages, si ils travaillent de la même façon ou différemment pour des visages inconnus et pour des familiers, et s’ils ont aussi un rôle pour la reconnaissance d’autres objets.
        Les essais sur l’homme se limitent à des essais visuels et d’IRM et pour pouvoir mieux comprendre, les études ont lieu sur des singes, les mécanismes cérébraux de la vue étant assez voisins chez le singe et chez l’homme.
        Les descriptions qui vont suivre concernent donc la reconnaissance faciale chez le singe.

    http://lancien.cowblog.fr/images/Cerveau3/Numeriser1-copie-1.jpg   

         Six zones ont été identifiées dans les cortex temporaux inférieurs droit et gauche, qui sont spécialisées dans la reconnaissance faciale et qui ne s’activent que lorsque l’objet à identifier est un visage, ou un objet qui peut être pris pour un visage (image, dessin, silhouette). Elles ne s’activent pas lors de la vision d’autres objets.
        On a longtemps cru que certains neurones étaient spécifiques de certains visages, voire de visage familiers. Il n’en n’est rien. Ces centres réagissent exactement de la même façon quelque soit le visage vu : ils en font une analyse dont le résultat est ensuite transmis à la mémoire (via l’hippocampe et le cortex endorhinal voisins situés sous ces centres dans le cerveau émotionnel.
        Ces centres font une analyse progressive des visages, un peu comme une chaîne de montage photographique.
    Des neurones différents des zones médianes et médianes-latérales s’activent lorsque le visage est vu de face, de profil droite ou gauche, et de biais de droite ou de gauche ou s’il regarde vers le bas ou vers le haut.
        Les zones intermédiaires font ensuite une analyse des caractéristiques des visages. Les chercheurs ont défini à priori 50 paramètres caractérisant la forme, les dimensions, les aspects de divers visages. La forme est définie principalement par le squelette sous-jacent; les aspects sont liés à la texture, les couleurs, (teint, yeux, cheveux), les contrastes dûs aux dimensions du nez, des yeux, de la bouche.
        Ils ont définis les visages correspondant à chaque case de la matrice des 25 données de forme et 25 données d’aspect.La reconnaissance des visages.

        Pour connaitre ensuite la réponse des cellules, ils ont attribué des coefficients de pondération à définir, correspondant aux réponses des neurones à ces 50 paramètres et ils ont expérimenté les réponses (des pics d’activité neuronale), à l’examen de chacun de 2000 visages, (dont on connaissait les 50 caractéristiques), ce qui a permis de calculer ces coefficients de pondération. 

        Ils ont alors montré un 2001ème visage et relevé les signaux neuronaux, à partir desquels ils ont calculé les 50 paramètres de ce visage. Ils correspondaient parfaitement au visage montré, la restitution en image ne permettant pas de faire la différence.
        Cette expérience a montré comment les cellules neuronales identifiaient les visages, même si les paramètres qu’elles utilisaient étaient un peu différents de ceux élaborés par les chercheurs.
        Enfin la zone médiane antérieure rassemble toutes les informations concernant le visage vu : c’est le bout de la chaîne de traitement.
        Ce traitement est effectué sur tout visage connu ou pas; les informations sont ensuite transmises aux zones de la mémoire, qui diront s’il s’agit d’un visage connu et qui.

        Ces mêmes zones n’ont pas réagi lorsque l’on montrait des objets différents de visages.

        L’extrapolation à l’homme de ces essais sur le singe n’est pas évidente : alors que l’homme est capable de reconnaitre des milliers de visages, le singe est très en dessous de cette performance et a besoin d’un long apprentissage pour reconnaitre des visages.
    Il y a 30 millions d’années d’évolution entre le macaque et l’homme qui possède environ 16 fois plus de neurones.
        Il semble que le singe ne possède pas la zone se trouvant chez l’homme en zone occipitale, près des centres d’interprétation de la vue et qui reconnait objets, visages et lettres. L’hémisphère droit de l’homme et aussi plus performant quant aux images.
        En fait le singe n’a besoin que de détecter l’orientation des visages, savoir ce que regarde son congénère et interpréter quelques grimaces.
        L’homme a des capacités de reconnaissances beaucoup plus grandes (il peut reconnaître quelqu’un dans une caricature). Il peut en partie interpréter des émotions ou des pensées d’autrui par la vue de son visage.
        Les études sous IRM sont pour le moment trop imprécises pour permettre une étude détaillée et on ne dispose que des observations sur des personnes ayant des maladies cérébrales qui perturbent leur perception des objets et des visages.

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