Une étude identifiée, en soumettant des personnes en bonne santé à une imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, le lien entre deux parties (l'insula et le cortex préfrontal dorsolatéral) et leur influence possible sur la décision de se rendre ou de persévérer
Dans des expériences menées sur des volontaires sains soumis à une imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, les scientifiques ont trouvé une augmentation de l'activité dans deux domaines du cerveau qui collaborent pour réagir, et peut-être régulièrement, le cerveau lorsque « se sent » fatigué et s'arrête ou continue d'exercer un effort mental. Les scientifiques affirment que « les expériences, conçues pour aider à détecter divers aspects de la fatigue du cerveau, pourraient offrir une stratégie pour évaluer et mieux traiter les personnes qui souffrent d'un épuisement mental grave, y compris ceux qui souffrent de dépression et de trouble de stress post-traumatique (SSPT) ».
L'analyse
L'étude est publiée dans le Journal of Neuroscience et décrit en détail les résultats obtenus sur 18 femmes et 10 volontaires pour adultes en bonne santé qui ont reçu des tâches pour exercer de la mémoire. « Notre laboratoire se concentre sur la façon dont l'esprit génère de la valeur pour l'engagement » explique Vikram Chib, professeur de génie biomédical à la Johns Hopkins University School of Medicine et chercheur à l'Institut Kennedy Krieger. «Nous comprenons moins que la biologie des tâches cognitives, y compris la mémoire et le rappel, de combien nous connaissons les tâches physiques, bien que les deux impliquent un engagement considérable. Les scientifiques savent d'une manière anecdotique que les tâches cognitives sont fatigantes, mais ils savent encore moins que pourquoi et comment cette fatigue se développe et se manifeste dans le cerveau « , explique Chib.
Les 28 participants, âgés de 21 à 29 ans, ont reçu une rémunération de 50 dollars pour participer à l'étude et ont eu la possibilité de recevoir des paiements supplémentaires en fonction de leurs services et choix. Tous les participants ont été soumis à une imagerie par résonance magnétique de base avant le début des expériences. Les tests de mémoire de travail, effectués lors de résonances magnétiques cérébrales ultérieures, ont inclus l'observation d'une série de lettres en séquence sur un écran et le stockage de la position de certaines lettres. Plus une lettre était en retard dans la série, plus il était difficile de se souvenir de sa position, augmentant les efforts cognitifs demandés. Les participants ont reçu des commentaires sur leur performance après chaque test et ont eu la possibilité de recevoir des paiements croissants (de 1 à 8 dollars) avec des exercices de stockage plus exigeants. On a également demandé aux participants, avant et après chaque test, d'auto-évaluer leur niveau de fatigue cognitive.
Les résultats
Dans l'ensemble, les résultats des tests ont détecté une augmentation de l'activité et de la connectivité dans deux zones cérébrales lorsque les participants ont signalé une fatigue cognitive: l'insula droite, une zone profonde du cerveau associée à la sensation de fatigue et le cortex préfrontal dorsolatéral, les zones des deux côtés du cerveau qui contrôlent la mémoire de travail. Pour chaque participant, l'activité dans les deux zones cérébrales pendant la fatigue cognitive a augmenté de plus du double par rapport au niveau de base mesuré avant le début des tests. « Notre étude a été conçue pour induire une fatigue cognitive et observer comment les choix des gens pour commettre un changement lorsqu'ils ressentent de la fatigue, ainsi que pour identifier les zones cérébrales dans lesquelles ces décisions sont prises », explique Chib. En particulier, le chercheur et ses collaborateurs Grace Steward et Vivian Looi ont découvert que les incitations financières doivent être élevées afin que les participants exercent un engagement cognitif plus important, ce qui suggère que les incitations externes induisent cet engagement. « Ce résultat ne nous surprend pas complètement, étant donné que l'un de nos travaux précédents avait trouvé le même besoin d'incitations pour stimuler l'engagement physique », explique Chib. «Les deux zones du cerveau pourraient collaborer pour décider d'éviter d'autres efforts cognitifs à moins que davantage d'incitations ne soient offertes. Cependant, il pourrait y avoir un écart entre la perception de l'engagement cognitif et ce que le cerveau humain est capable de faire en réalité. L'effort est lié à de nombreuses conditions neurologiques, y compris le trouble de stress post-traumatique et la dépression « , explique Chib. » Maintenant que nous avons peut-être identifié certains des circuits neuronaux impliqués dans l'engagement cognitif chez les personnes en bonne santé, nous devons examiner comment la fatigue se manifeste dans le cerveau des personnes atteintes de ces conditions « explique le chercheur.
Conséquences possibles
Chib dit que la thérapie médicamenteuse-comportementale pourrait être utilisée ou une thérapie pour lutter contre la fatigue cognitive, et la présente étude qui est basée sur des tâches de prise de décision et l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle pourrait fournir un cadre de référence pour classer objectivement la fatigue cognitive. L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle utilise la circulation sanguine pour mesurer de grandes zones d'activité dans le cerveau; Cependant, il ne mesure pas directement l'activation neuronale, ni les nuances plus minces dans l'activité cérébrale. «Cette étude a été menée avec une imagerie par résonance magnétique et des tâches cognitives très spécifiques. Il sera important de voir comment ces résultats peuvent être étendus à d'autres cognitifs et les tâches du monde réel »conclut Chib.
