• Le GPS de notre cerveau (2)

     

     

    Le GPS de notre cerveau (2)Le GPS de notre cerveau (2)Le GPS de notre cerveau (2)

            Nous avons vu dans le dernier articles diverses cellules du cortex entorhinal qui fournissaient  des indications :
                             - sur la position de l’animal dans un réseau géométrique maillé superposé à l’environnement où il se déplace,

                             - sur l’orientation de soin déplacement,
                             - sur la vitesse de son déplacement, 
                             - et sur les obstacles qu’il rencontre.
            Toutes ces informations sont envoyées à d’autres centres de l’hippocampe qui contiennent des « cellules de lieu ». 

            Lorsque l’animal se trouve dans un endroit donné, certaines de ces cellules vont rassembler les informations provenant du cortex entorhinal, et les fusionner pour constituer une « carte géographique », représentative du lieu en question.
            Alors que les cellules de grille superposent les mêmes grilles géométriques à tout environnement où l’on se déplace, les cellules de lieu seront spécifiques d’un endroit donné et d’autres cellules de lieu prendront en charge un autre endroit.
            Par exemple des rats qui se déplaçaient dans un labyrinthe en trois parties, séparées par un virage en épingle à cheveux, créaient trois cartes mentales correspondant aux trois parties du labyrinthe, et prises en charge chacune par des cellules de lieu différentes.

            L’hippocampe enregistre non seulement les orientations, les vitesses et les obstacles éventuels en un endroit donné, informations synthétisées par les cellules de lieu, mais il enregistre aussi d’autres informations des différents sens sur ce qui se passe en ce lieu donné.
           On peut ainsi conditionner le rat à éviter un lieu où il a reçu une décharge électrique désagréable, ou à rechercher un lieu où il trouvera d la nourriture.
           Notre mémoire constitue donc des cartes mentales relatives à nos déplacements.    
           Mais ces cartes sont ensuite traitées par le cortex préfrontal, qui doit sans doute pouvoir faire faire des simulations de parcours aux diverses cellules du système de navigation..

           En effet on constate qu’un rat qui, la première fois qu’il a parcouru un labyrinthe, a fait de nombreux détours et des aller-retours dans des impasses, lorsqu’il est remis dans le labyrinthe, diminue le nombre de trajets inutiles, et finit par enregistrer une procédure qui lui permet d’utiliser le trajet le plus court (si on le motive par exemple, par une récompense de nourriture).

           Il semble que tous les mammifère disposent de ce système de navigation assez remarquable, mais il est probable que certains d’entre eux utilisent plus ou moins d’autres sens que la vue seule. (les chauves souris utilisent par exemple leur sonar). Il est donc probable que l’homme a un système identique, probablement un peu plus perfectionné car ayant des tâches plus complexes.
          D’autres animaux ont des systèmes plus simples, le ver nématode étant par exemple sensible au gradient des odeurs pour trouver sa nourriture.
          Des insectes ont un système de navigation évolue mais basé par exemple sur une reconnaissance de figures géométriques de couleur (les abeilles), car leur cerveau est trop petit pour enregistrer une carte mentale des images de vision.

           On commence donc à savoir comment notre cerveau permet notre orientation spatiale, mais que dire de ce que l’on appelle « le sens de l’orientation » : il existe des inégalités flagrantes dans notre capacité à construire et manipuler une carte mentale de notre environnement, voire même à interpréter une carte papier ou GPS pour nous guider.
          De nombreux essais pratiques ont été menés sur des personnes auxquelles on faisait faire un certain parcours que l’on demandait ensuite d’analyser et les réponses étaient très variables, de même que, si on les emmenaient à nouveau sur le même parcours, certaines retrouvaient beaucoup mieux leur chemin que d’autres.
          Ce qu’on appelle “le sens de l’orientation” repose sur la capacité à traiter des informations multiples : celles issues de l’environnement extérieur (repères visuels ou tactiles dans le noir…) et celles données par notre propre corps (dans quel sens je me déplace, à quelle vitesse…). 

          Nous venons de voir quels étaient les neurones qui traitaient ces informations dans le cerveau, mais déterminer les causes de ses fluctuations reste difficile et encore peu connu.
         Une partie des différences est certainement dû à l’hippocampe et à l’apprentissage : des études sur les chauffeurs de taxi de Londres ont montré que les liaisons entre les cellules de lieu et les cartes mentales du « où », étaient beaucoup plus développées chez eux, que chez des personnes n’ayant pas le besoin de mémoriser les lieux et itinéraires. Les liaisons étaient également plus importantes avec le noyau caudé, qui stocke des informations sur les actions spatiales de soi même.
         D’autres différences notamment chez les personnes incapables de se repérer sont sans doute dues à certaines performances moindres des cellules de lieu et de grille.
         Chose curieuse, le sens de l’orientation des femmes, égal à celui des hommes lorsque le taux d’oestrogène est bas, varie ensuite avec le cycle hormonal.

         Enfin, un troisième facteur est celui de l’orientation spatiale liée à la reconnaissance d’images, qui permet de se représenter un même objet, une même carte, un même lieu, sous différentes orientations à partir de points différents. (pensez aux tests de QI où on vous montre plusieurs objets sous différentes perspectives et où on vous demande quelles sont les deux images concernant le même objet).
         Il semblerait qu’il existe des différences importantes selon les individus, et qu’en moyenne, les performances des hommes soient supérieures à celles des femmes dans ce domaine, mais l’apprentissage peut aussi jouer un rôle important.


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