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# Biologie # Neurosciences

À l'intérieur du cerveau : Comment on contrôle nos choix

Découvrez le rôle du cerveau dans la prise de décision et le contrôle des impulsions.

Atsushi Yoshida, Okihide Hikosaka

― 9 min lire


Contrôler les choix dans Contrôler les choix dans le cerveau actions et les décisions. Explore comment nos cerveaux gèrent les
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As-tu déjà pensé à comment tu choisis quel cookie manger tout en résistant à la tentation de prendre autre chose ? Cette décision quotidienne implique un processus complexe qui se passe dans notre cerveau, surtout dans une région appelée la substantia nigra pars reticulata (SNr). Voyons de plus près comment notre cerveau nous aide à faire des choix tout en gardant à distance les actions non désirées.

Les bases du contrôle des actions

Chaque jour, on fait des choix à la pelle, que ce soit choisir un repas ou éviter une rue bondée. La SNr joue un rôle clé dans ce contrôle des actions, nous aidant à naviguer entre faire ce qu’on veut et réprimer les actions qu’on ne veut pas prendre. Imagine ça comme un policier de la circulation pour nos actions, dirigeant le flux et empêchant les mouvements imprudents.

La SNr fonctionne en envoyant des signaux qui inhibent certains mouvements. Quand tu décides de prendre ce délicieux cookie, la SNr facilite cette action, te permettant d'atteindre le cookie. À l'inverse, quand tu résistes à cette tentation, elle réprime l'envie de le prendre, te gardant sur la bonne voie avec tes objectifs (comme peut-être suivre ton régime !).

Comment fonctionne la SNr ?

La SNr fait partie d'un plus grand système appelé les Ganglions de la base, qui est crucial pour le contrôle des mouvements. Pense aux ganglions de la base comme à un orchestre bien répété où différents instruments doivent jouer ensemble pour créer des actions harmonieuses.

Dans cet orchestre, la SNr agit comme un grand chef d'orchestre, envoyant des signaux à d'autres zones du cerveau qui contrôlent les mouvements des yeux et les activités motrices. Quand tu es sur le point de faire un mouvement, la SNr diminue souvent son activité, permettant à d'autres régions de prendre le relais. Cependant, quand il est temps de retenir une action, comme ne pas se jeter sur le cookie, la SNr augmente son activité, gardant tes impulsions sous contrôle.

La tâche de choix : un test de prise de décision

Pour mieux comprendre comment la SNr remplit ses fonctions, les scientifiques ont mis en place des expériences avec des tâches où les sujets doivent faire des choix basés sur des indices visuels. Dans une de ces tâches, des singes ont été entraînés à évaluer des objets et à décider s'ils devaient les accepter ou les rejeter en fonction de leur valeur. Ce cadre permet aux chercheurs d'observer comment la SNr réagit à différents résultats, créant une belle opportunité pour comprendre les processus de prise de décision.

Lors de ces expériences, les singes étaient confrontés à deux types d’objets : des "bons" qui offraient des récompenses et des "mauvais" qui ne donnaient rien. Les singes devaient décider rapidement lequel accepter. Quand ils acceptaient un bon objet, la SNr coopérait en réduisant son taux de tir. En revanche, s’ils décidaient de rejeter un mauvais objet, la SNr augmentait son activité, signalant qu'il fallait réprimer les actions non désirées.

Que se passe-t-il pendant les tâches de choix ?

Alors que les singes participaient à ces essais, ils faisaient face à divers scénarios. Ils pouvaient soit faire un mouvement saccadé-des mouvements rapides des yeux vers le bon objet-soit adopter une autre stratégie pour rejeter les mauvais objets. Étonnamment, les chercheurs ont découvert que lorsque les singes rejetaient les mauvais objets, ils effectuaient souvent un rapide "retour" saccadé, se dirigeant vers le mauvais objet avant de revenir rapidement au centre.

D'un autre côté, quand ils gardaient leur regard immobile, cela était appelé une réponse "de maintien". Le choix entre ces stratégies montrait comment notre cerveau s'adapte à différentes situations et comment la SNr influence ces actions.

Les résultats : un aperçu de l'activité de la SNr

Les scientifiques ont enregistré l'activité des neurones dans la SNr pendant que les singes accomplissaient leurs tâches. Ils ont remarqué que la plupart des neurones présentaient un schéma fascinant : quand les singes se concentraient sur des bons objets, les neurones devenaient moins actifs, et quand des mauvais objets étaient en jeu, les neurones s’activaient. Ce phénomène met en lumière le rôle de la SNr dans la modulation de nos réponses à différents stimuli.

Les résultats sont assez clairs : face à une décision, la SNr non seulement facilite les actions désirées, mais supprime aussi celles non désirées. Cette double fonction souligne le rôle crucial de la SNr dans la gestion de notre comportement, que ce soit pour faire des choix rapides ou réprimer nos impulsions.

Qu'en est-il du contrôle inhibiteur ?

L'étude a soulevé des questions sur le fonctionnement de la SNr dans différentes conditions. Par exemple, lors du rejet de mauvais objets, l’activité de la SNr a été examinée pendant différentes stratégies de rejet-spécifiquement la stratégie "de retour" contre la stratégie "de maintien". Étonnamment, les chercheurs n'ont remarqué aucune différence significative dans l'activité de la SNr entre ces deux stratégies. Cela suggère que la SNr se concentre principalement sur l'inhibition réactive, c'est-à-dire sur le fait de stopper les mouvements non désirés plutôt que de planifier proactivement des actions.

Cela signifie que la SNr est comme ce pote qui te garde en ligne droite quand tu es tenté de faire quelque chose de stupide ; elle ne planifie pas juste ton chemin mais intervient aussi pour prévenir les faux pas.

Le rôle des Entrées excitatrices

Pour approfondir comment la SNr contrôle le mouvement, les scientifiques ont examiné les entrées excitatrices provenant d'autres zones du cerveau. Ces entrées, en particulier d'un endroit appelé le noyau sous-thalamique (STN), aident à réguler l’activité de la SNr au cours de ce processus complexe de prise de décision. En bloquant ces signaux excitants, les chercheurs ont observé que les singes commençaient à prendre des décisions plus rapides et montraient moins de contrôle sur leurs actions.

Cela a conduit à la conclusion que la communication entre le STN et la SNr est essentielle pour s'assurer que nos actions sont alignées avec nos objectifs. Sans cette communication, c'est comme recevoir un mauvais signal GPS-tu pourrais te retrouver à te diriger vers des cookies alors que ta destination était censée être la salle de gym !

Un examen plus approfondi de l'inhibition comportementale

Dans une autre phase de l'étude, les singes avaient la tâche de maintenir une fixation centrale durant la présentation des objets. Là, ils devaient réprimer des saccades réflexes-des mouvements rapides vers les objets. L'activité des neurones de la SNr a augmenté dans ce scénario, indiquant qu'ils étaient essentiels pour aider les singes à contrôler leurs actions et éviter des choix impulsifs.

L'expérience a mis en évidence comment la SNr s'engage dans l'inhibition comportementale, qui sert à différencier entre les stratégies proactives et réactives. Quand tu es dans un environnement rempli de distractions, la SNr t'aide à rester sur la bonne voie-comme un coach de vie dévoué te rappelant tes objectifs.

Implications pratiques

Ces aperçus sur la SNr fournissent des informations précieuses non seulement pour comprendre les singes mais aussi pour interpréter comment des processus similaires pourraient fonctionner chez les humains. Les troubles liés au contrôle des actions, comme la maladie de Parkinson, peuvent perturber la dynamique des ganglions de la base et le bon fonctionnement de la SNr.

En apprenant davantage sur le fonctionnement de la SNr, les scientifiques pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements qui aident les gens à reprendre le contrôle de leurs actions et à surmonter les défis liés au Contrôle des impulsions.

L'importance de la communication neuronale

Une chose essentielle à retenir de cette recherche est l'importance de la communication entre différentes parties du cerveau. Tout comme un bon travail d'équipe dépend d'une bonne communication, l'interaction entre le STN et la SNr est cruciale pour coordonner les actions. Cette relation permet au cerveau d'évaluer continuellement les situations et d'adapter les comportements en conséquence.

Explorer l'avenir des neurosciences

Les résultats de ces études ouvrent de nouvelles portes pour des recherches futures. Explorer comment la SNr fonctionne à travers diverses espèces aide les scientifiques à comprendre si ces mécanismes sont conservés au fil du temps. Ça nous fait se demander si même nos lointains parents, les paresseux, vivent des batailles intérieures similaires quand il s'agit de décider s'ils doivent se déplacer pour atteindre une feuille délicieuse !

Au fur et à mesure que la science progresse, d'autres études utilisant des techniques avancées pourront clarifier notre compréhension de ces mécanismes cérébraux, menant potentiellement à des moyens innovants d'aborder les problèmes comportementaux chez les humains.

Conclusion

En résumé, la SNr joue un rôle crucial dans la façon dont nous contrôlons nos actions. En facilitant les mouvements désirés et en réprimant ceux non désirés, elle nous aide à naviguer plus efficacement dans notre vie quotidienne. Alors que nous continuons à déchiffrer les complexités du cerveau, nos aperçus sur des domaines comme la SNr non seulement améliorent notre compréhension du comportement humain mais pourraient aussi mener à des applications pratiques qui améliorent la qualité de vie.

Donc, la prochaine fois que tu es face à un cookie tentant ou une autre distraction amusante, souviens-toi que ta SNr travaille dur pour t’aider à rester sur la bonne voie, un choix à la fois.

Source originale

Titre: Contribution of glutamatergic projections to neurons in the nonhuman primate lateral substantia nigra pars reticulata for the reactive inhibition

Résumé: The basal ganglia play a crucial role in action selection by facilitating desired movements and suppressing unwanted ones. The substantia nigra pars reticulata (SNr), a key output nucleus, facilitates movement through disinhibition of the superior colliculus (SC). However, its role in action suppression, particularly in primates, remains less clear. We investigated whether individual SNr neurons in three male macaque monkeys bidirectionally modulate their activity to both facilitate and suppress actions and examined the role of glutamatergic inputs in suppression. Monkeys performed a sequential choice task, selecting or rejecting visually presented targets. Electrophysiological recordings showed SNr neurons decreased firing rates during target selection and increased firing rates during rejection, demonstrating bidirectional modulation. Pharmacological blockade of glutamatergic inputs to the lateral SNr disrupted saccadic control and impaired suppression of reflexive saccades, providing causal evidence for the role of excitatory input in behavioral inhibition. These findings suggest that glutamatergic projections, most likely from the subthalamic nucleus, drive the increased SNr activity during action suppression. Our results highlight conserved basal ganglia mechanisms across species and offer insights into the neural substrates of action selection and suppression in primates, with implications for understanding disorders such as Parkinsons disease. Significance StatementUnderstanding how the basal ganglia facilitate desired actions while suppressing unwanted ones is fundamental to neuroscience. This study shows that neurons in the primate substantia nigra pars reticulata (SNr) bidirectionally modulate activity to control action, decreasing firing rates to facilitate movements and increasing rates to suppress them. Importantly, we provide causal evidence that glutamatergic inputs to the lateral SNr mediate action suppression. These findings reveal a conserved mechanism of action control in primates and highlight the role of excitatory inputs in behavioral inhibition. This advances our understanding of basal ganglia function and has significant implications for treating movement disorders like Parkinsons disease.

Auteurs: Atsushi Yoshida, Okihide Hikosaka

Dernière mise à jour: Dec 25, 2024

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.25.630331

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.25.630331.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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