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Comment nos cerveaux gèrent les tâches quotidiennes

Des recherches montrent que le cerveau joue un rôle dans la gestion des séquences de tâches.

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Mécanique cérébrale dansMécanique cérébrale dansles séquences de tâchesdu cerveau pour l'exécution des tâches.Une étude révèle des zones distinctes
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Atteindre nos objectifs quotidiens implique souvent de réaliser une série de tâches. Par exemple, faire un gâteau est un super exemple. Pour cuire un gâteau, tu suis une recette qui te dit les étapes à suivre, comme mélanger les ingrédients et mettre le mélange au four. Ces étapes peuvent être divisées en différents types de séquences.

Séquences Abstractes vs. Séquences Motrices

Une séquence abstraite inclut les tâches à faire, sans instructions sur comment les faire. Par exemple, une séquence abstraite pour faire un gâteau pourrait être d'ajouter des œufs, tamiser de la farine, mélanger les ingrédients et cuire le gâteau.

D'un autre côté, une séquence motrice précise les actions exactes à réaliser pour accomplir une tâche. Si tu penses à battre les ingrédients, une séquence motrice inclurait prendre le fouet, remuer et taper le fouet contre le bol. Ça veut dire que les séquences consistent souvent en tâches abstraites et en actions spécifiques.

Le Rôle du Cerveau dans les Séquences

Des recherches montrent que différentes zones de notre cerveau sont impliquées dans la gestion de ces séquences. Le cortex préfrontal rostrolatéral (RLPFC) est important pour les séquences abstraites. Cependant, son rôle dans les séquences motrices est moins clair. Comme les séquences abstraites et motrices se produisent souvent ensemble dans nos tâches, il est possible que le RLPFC aide à suivre les deux types de séquences.

Étudier l'Activité Cérébrale

Pour en savoir plus sur le fonctionnement du cerveau durant les séquences motrices, des chercheurs ont examiné l'activité cérébrale pendant que des participants réalisaient des mouvements spécifiques de doigts. En général, des actions motrices comme remuer devraient faire intervenir des zones du cerveau liées au mouvement. Les zones clés incluent le cortex moteur, qui contrôle les mouvements, et le cortex prémoteur, qui aide à planifier et exécuter ces mouvements.

Les participants ont été entraînés à effectuer plusieurs séquences de pressions de doigts basées sur des modèles pré-appris. Les séquences nécessitaient de suivre un timing et un ordre spécifiques. Si tu penses à jouer une mélodie au piano, tu dois toucher les bonnes touches dans le bon ordre.

Résultats des Scans Cérébraux

En regardant l'activité cérébrale, les chercheurs n'ont pas trouvé d'activité significative dans le RLPFC lorsque les participants exécutaient des séquences motrices. Au lieu de cela, ils ont trouvé de l'activité dans d'autres zones, comme le Cortex préfrontal ventromédial et le Cortex pariétal inférieur, qui n'étaient pas les mêmes que celles impliquées dans les séquences abstraites.

Les chercheurs ont également noté que pendant la production de séquences motrices, certains réseaux cérébraux se comportaient différemment. Le réseau de mode par défaut (DMN) montrait une activité accrue, tandis que le réseau frontopariétal (FPN) montrait une activité réduite. Cela suggère que les régions cérébrales responsables des séquences motrices sont différentes de celles des séquences abstraites.

Conception de la Tâche et Expérience

Pour cette étude, 24 participants ont participé à un expériment où ils devaient se souvenir et exécuter des séquences de doigts. La tâche était organisée avec des essais "Go" et "No-Go". Dans les essais "Go", les participants voyaient un indice qui indiquait quelle séquence de doigts exécuter. Ils avaient ensuite une courte période de préparation avant de recevoir un indice pour commencer la séquence. Dans les essais "No-Go", il n'y avait pas d'indice et les participants devaient attendre.

L'expérience originale utilisait une machine IRM pour scanner les cerveaux des participants pendant qu'ils réalisaient ces tâches. Cela a permis aux chercheurs d'observer comment différentes zones du cerveau réagissaient pendant les tâches.

Analyser les Données Cérébrales

Les chercheurs ont traité les images cérébrales et cherché une activité rampante. L'activité rampante est un terme utilisé pour décrire l'augmentation de l'activité cérébrale au fil du temps. Ils ont construit des modèles pour tester la rampante et inclus différentes variables pour tenir compte des mouvements effectués par les participants durant les tâches.

Au final, il n'y avait pas d'activité rampante significative observée dans le RLPFC pendant les tâches de séquences motrices. Cependant, ils ont trouvé une activité rampante significative dans d'autres zones du cerveau, en particulier dans le cortex pariétal, qui est associé au traitement de l'information sur le mouvement et l'action.

Comparer les Régions Cérébrales

Les chercheurs voulaient déterminer si certaines zones du cerveau étaient spécifiquement liées aux séquences motrices par rapport aux séquences abstraites. Ils ont créé des régions d'intérêt basées sur des études précédentes et les ont comparées avec les zones trouvées dans cette étude.

De leur analyse, ils ont noté que l'activité rampante dans les séquences motrices était distincte de l'activité rampante observée dans les tâches abstraites. Cela suggère que différentes régions cérébrales sont impliquées dans les séquences motrices par rapport aux tâches abstraites.

Feedback et Traitement des Récompenses

Une autre découverte intéressante était l'activité dans le cortex préfrontal ventromédial pendant la production de séquences motrices. Cette zone du cerveau est souvent associée au feedback et à la récompense. Les participants recevaient un retour après chaque essai, ce qui a pu influencer l'activité rampante dans cette région. Les chercheurs ont émis l'hypothèse que la rampante pourrait être plus liée à la réception de feedback qu'à la production de séquences elle-même.

Limitations et Recherches Futures

Cette étude avait quelques limitations car la tâche n'était pas conçue pour explorer pleinement les différences entre séquences motrices et abstraites. Des recherches futures devraient examiner plus directement les différences de rampante entre les deux types de séquences pour étendre ces découvertes.

De plus, la période de préparation pour les séquences n'a pas été incluse dans leur analyse, ce qui signifie que des études futures pourraient se concentrer sur la manière dont le cerveau se prépare pour ces tâches. Les chercheurs ont également exprimé leur intérêt à explorer les connexions entre différentes zones cérébrales impliquées dans les deux types de séquences.

Implications pour les Troubles

Les résultats de cette étude ont des implications importantes pour comprendre certains troubles psychiatriques, comme le trouble obsessionnel-compulsif (TOC), qui peuvent être liés à des difficultés avec les séquences. Des recherches ont montré que les personnes atteintes de TOC pourraient avoir des défis avec les séquences motrices qui sont imbriquées dans des tâches abstraites. Comprendre le rôle du cerveau dans ces séquences peut aider à fournir des perspectives sur la façon dont ces troubles peuvent affecter les individus.

Conclusion

En résumé, la recherche montre comment nos cerveaux gèrent différents types de séquences dans les tâches quotidiennes. En distinguant entre séquences abstraites et motrices, on peut mieux comprendre comment diverses zones du cerveau travaillent pour soutenir notre capacité à atteindre nos objectifs. Les résultats soulignent la nécessité d'explorer davantage le fonctionnement du cerveau, surtout en ce qui concerne la manière dont nous traitons et exécutons les tâches dans notre vie quotidienne.

Source originale

Titre: Ramping dissociates motor and cognitive sequences in the parietal and prefrontal cortices

Résumé: Humans complete different types of sequences as a part of everyday life. These sequences can be divided into two important categories: those that are abstract, in which the steps unfold according to a rule at super-second to minute time scale, and those that are motor, defined solely by individual movements and their order which unfold at the sub-second to second timescale. For example, the sequence of making spaghetti consists of abstract tasks (preparing the sauce and cooking the noodles) and nested motor actions (stir pasta water). Previous work shows neural activity increases (ramps) in the rostrolateral prefrontal (RLPFC) during abstract sequence execution (Desrochers et al., 2015, 2019). During motor sequence production, activity occurs in regions of the prefrontal cortex (Yewbrey et al., 2023). However, it remains unknown if ramping is a signature of motor sequence production as well or solely an attribute of abstract sequence monitoring and execution. We tested the hypothesis that significant ramping activity occurs during motor sequence production in the RLPFC. Contrary to our hypothesis, we did not observe significant ramping activity in the RLPFC during motor sequence production, but we found significant activity in bilateral inferior parietal cortex, in regions distinct from those observed during an abstract sequence task. Our results suggest different prefrontal-parietal mechanisms may underlie abstract vs. motor sequence execution.

Auteurs: Theresa M Desrochers, H. Doyle, R. Yewbrey, K. Kornysheva

Dernière mise à jour: 2024-10-12 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.09.617499

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.09.617499.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

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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