Les deux "horloges" du cerveau pour prévoir l'avenir

14 février, 2020
Nous avons tous deux "horloges" cérébrales, des zones neuronales situées dans le cervelet et les ganglions de la base, qui travaillent ensemble pour nous permettre de faire des prévisions à court terme.
 

Nous faisons des prédictions temporelles presque à chaque instant grâce à deux “horloges” présentes dans notre cerveau. Nous devinons, par exemple, quand la partie préférée de nos chansons arrive. Ou bien, nous avons également tendance à accélérer nos pas lorsque nous sentons qu’un feu de circulation devient rouge. Les personnes envisagent l’avenir de manière simple et instrumentale et elles y parviennent grâce à deux fabuleuses “horloges” cérébrales très précises.

Albert Einstein a dit que le temps n’est guère plus qu’une illusion. Cependant, s’il y a un organe qui semble comprendre cette dimension de façon presque objective, c’est le cerveau lui-même. Grâce à lui, nous pouvons prédire les événements qui peuvent se produire à un moment très précis et réagir pour les anticiper.

Cela nous permet, entre autres, de donner ce coup de volant à la dernière seconde pour éviter un accident. Il nous aide aussi à choisir les mots au cours d’une conversation avec quelqu’un, en devinant la fin de sa phrase.

Ainsi, les experts parlent plus de “syntonisation” que d’anticipation. En effet, ce que nous faisons la plupart du temps, c’est nous adapter à ces événements dans notre environnement pour en faire partie. Nous y participons tout en éliminant les risques et en réalisant toujours un profit. Voyons cela plus en détail ci-dessous.

Deux réveils représentant les horloges du cerveau
 

Les deux “horloges” du cerveau avec lesquelles nous anticipons ce qui va se passer

Nous autres êtres humains avons construit des horloges dans un seul but. Nous aider à mesurer avec précision le temps qui passe. Ainsi, cette dimension est toujours linéaire et suit la même dimension. Pour notre cerveau, cependant, l’idée du temps est un peu plus complexe. Quand on est heureux et qu’on s’amuse, le temps passe incroyablement vite. D’autres fois, le temps semble s’arrêter, surtout lorsque nous vivons des événements traumatisants.

De même, les maladies neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson, nous conduisent à des situations où le concept de temps et de rythme est modifié. Par conséquent, quelque chose se passe à l’intérieur de nous pour que nous puissions le vivre de différentes manières. La réponse à cette énigme se trouve dans les soi-disant “horloges” du cerveau.

Un lieu pour le temps

Notre cerveau dispose en effet d’un endroit où réside le mécanisme de compréhension du temps. En 2005, on a déjà découvert des cellules qui constituent notre système GPS (pour savoir où nous sommes et nous orienter). Maintenant, une étude de l’Université de Berkeley nous explique comment fonctionne cette zone où le cerveau exprime et contrôle le sens du temps.

  • Il s’agit de deux zones que les scientifiques ont appelées “horloges” du cerveau et qui sont situées dans le cervelet et les ganglions de la base. Les deux travaillent ensemble pour nous permettre de faire des prévisions à court terme.-
 
  • Le cervelet, par exemple, fonctionne de façon très concrète. Il le fait dans ce que l’on appelle le temps d’intervalle ou en rythme. Il se met en mouvement en recevant l’information de nos sens. Le cervelet régule également la coordination motrice et l’attention. Selon les experts, il nous permet de réagir en anticipant ce qui peut se passer à très court terme
  • L’ “horloge” des ganglions de la base, en revanche, régule le mouvement, la perception et le calcul du temps qui passe

Ces horloges cérébrales, situées chacune dans une région différente, fonctionnent de façon coordonnée. Grâce à elles, nous pouvons, par exemple, réagir en prédisant des stratégies lorsque nous jouons au football, aux échecs ou lorsque nous parlons à quelqu’un. Elles utilisent également l’expérience et la mémoire pour obtenir des informations sur la façon de réagir lorsqu’il faut anticiper un événement.

Les horloges du cerveau

Une lueur d’espoir pour certains patients

Les auteurs de cette étude, comme le Dr Assaf Breska, soulignent quelque chose d’aussi intéressant qu’encourageant. On sait que les patients atteints de dégénérescence du cervelet et de la maladie de Parkinson ont des difficultés à réagir aux stimulus de leur environnement. Le premier type de patients ne réagit pas aux signaux “non rythmiques”. Le second a des déficits liés au rythme et à tout ce qui est basé sur des séquences (musique, mouvement, etc.).

 

Dans les deux cas, il y a une distorsion très nette du facteur temps (manque de coordination) qui affecte complètement la vie quotidienne. Ainsi, chacun de ces patients présente un problème dans l’une de ces horloges cérébrales. Dans le cas de la maladie de Parkinson, il y a un déficit dans l’horloge des ganglions de la base. Au contraire, chez les personnes atteintes de dégénérescence du cervelet, c’est l’horloge du cervelet qui est endommagée. C’est pourtant une région très importante pour anticiper l’avenir.

Cependant, il y a une bonne nouvelle. En effet, on a découvert qu’avec un entrainement spécifique, la fonction d’une “horloge” peut être remplacée par une autre. La thérapie se base sur divers jeux informatiques et aussi sur une stimulation cérébrale profonde. Par exemple, cela leur permettrait de se déplacer et de réagir plus librement, en s’adaptant mieux à leur environnement.

Toutefois, cela en est encore à la phase expérimentale. Il n’existe toujours pas de traitement défini. Nous garderons donc un œil sur les prochains progrès.

 

 
  • Albert Tsao, Jørgen Sugar, Li Lu ,Cheng Wang et al. (2018) Integrating time from experience in the lateral entorhinal cortex. Nature. DOI  10.1038 / s41586-018-0459-6
  • Assaf Breska et al. Double dissociation of single-interval and rhythmic temporal prediction in cerebellar degeneration and Parkinson’s disease, Proceedings of the National Academy of Sciences (2018). DOI: 10.1073/pnas.1810596115