Une nouvelle étude identifie les cellules cérébrales qui nous aident à apprendre en regardant les autres
Dès l'enfance, nous apprenons en regardant d'autres personnes, et de nouvelles recherches ont identifié les neurones individuels qui soutiennent cet apprentissage observationnel.
Publié dans Communications de la nature, l'étude menée par des chercheurs de l'Université de Californie à Los Angeles et du California Institute of Technology pourrait fournir aux scientifiques une meilleure compréhension de la façon dont le cerveau tourne mal dans des conditions telles que les troubles d'apprentissage et le trouble d'anxiété sociale.
Dans une autre découverte, l'équipe de recherche a également découvert que les neurones de la même région se déclenchent en réponse à Schadenfreude - le plaisir de voir quelqu'un d'autre faire une gaffe ou perdre une partie.
«L’apprentissage par observation est la pierre angulaire de notre capacité à changer les comportements», a déclaré le Dr Itzhak Fried, auteur principal, professeur de neurochirurgie et de psychiatrie à l’École de médecine David Geffen de l’UCLA et à l’Institut Semel pour les neurosciences et le comportement humain. "C’est la nature humaine de vouloir apprendre des erreurs des autres plutôt que de commettre les vôtres."
«La capacité d'apprendre rapidement des autres peut donner aux humains un avantage critique sur les autres espèces», a ajouté l'auteur principal, le Dr Michael Hill, ancien scientifique de l'UCLA et de Caltech maintenant basé au Fonds national suisse de la science. «La compétence contribue également à ce que quelqu'un se sente membre d'une culture par rapport à une autre.»
Avant l'étude, Fried a implanté des électrodes dans le cerveau de personnes épileptiques traitées à l'UCLA, une procédure médicale standard utilisée pour identifier les origines des crises d'épilepsie avant la chirurgie.
Les chercheurs ont ensuite utilisé les électrodes pour enregistrer l'activité de neurones individuels dans le cerveau de 10 personnes jouant à un jeu de cartes.
Les joueurs devaient piocher une carte de l'un des deux jeux. Un jeu comprenait 70% des cartes gagnantes, tandis que l'autre ne contenait que 30% des cartes gagnantes. Chaque personne a choisi à tour de rôle ses propres cartes, puis a regardé deux autres joueurs piocher des cartes des mêmes paquets.
En apprenant des résultats de leurs propres choix et des choix des autres joueurs, les participants se sont rapidement concentrés sur le jeu contenant les meilleures cartes.
L'équipe de recherche a été surprise de découvrir que des neurones individuels profondément dans le lobe frontal réagissaient lorsque le patient se demandait si lui-même ou ses adversaires choisiraient une carte gagnante. Appelée cortex cingulaire antérieur, la région joue un rôle important dans des fonctions de haut niveau telles que la prise de décision, l'anticipation des récompenses, l'interaction sociale et l'émotion, ont expliqué les chercheurs.
«Le taux de déclenchement des neurones individuels a changé en fonction de ce que le patient s'attendait à se produire», a déclaré Hill. «Par exemple, leurs adversaires gagneraient-ils ou perdraient-ils? Les mêmes cellules ont également changé leur réponse après que le patient a découvert si sa prédiction était conforme à la cible, reflétant son processus d'apprentissage.
Les résultats suggèrent que des cellules nerveuses individuelles dans le cerveau de la personne ont utilisé les détails glanés en observant les autres joueurs pour calculer quel deck choisir une carte parmi les suivants, ont déclaré les chercheurs.
«Le cortex cingulaire antérieur agit en tant qu'exécutif central de la prise de décision humaine, mais nous en savons peu sur la machinerie neuronale à ce niveau», a déclaré Fried, qui est également professeur de neurochirurgie à la faculté de médecine Sackler de l'Université de Tel Aviv.
Selon les chercheurs, les résultats aideront les scientifiques à mieux comprendre l'organisation des neurones dans le cortex cingulaire antérieur et ce qu'ils font exactement.
Fried et Hill proposent que la stimulation active des neurones dans le cortex cingulaire antérieur pourrait influencer le comportement humain et avoir des avantages possibles pour les personnes aux prises avec des troubles d'apprentissage ou des difficultés à lire les signaux sociaux.
Les chercheurs ont noté que les cellules de la même région tiraient vigoureusement chaque fois qu'une personne gagnait ou que les autres joueurs perdaient, et diminuaient leur activité chaque fois que la personne perdait ou que les autres joueurs gagnaient.
«Bien que nous ne sachions évidemment pas exactement ce que codent ces neurones, il est fascinant de voir quelque chose comme Schadenfreude reflétée dans l'activité des neurones individuels dans le cerveau humain », a déclaré Hill.
Source: Université de Californie à Los Angeles
