« Détourné » par l’excitation : comment un cœur qui s’emballe peut altérer les circuits cérébraux de prise de décision

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Une toute nouvelle recherche montre quelle sorte de cœur de course pourrait altérer les circuits mentaux de prise de décision.

L’étude du mont Sinaï découvre que les neurones de surveillance de l’état du corps peuvent détourner le processus de prise de décision particulier.

L’anxiété, la dépendance et d’autres problèmes psychiatriques sont souvent caractérisés par des états extrêmes d’exactement ce que les scientifiques appellent des niveaux d’excitation : le cœur s’emballe, les mesures de stress augmentent, les respirations se raccourcissent et de « mauvaises » décisions sont prises. Afin de comprendre comment ces déclarations influencent les processus décisionnels du cerveau, des chercheurs de l’Icahn College of Medicine du Mont Sinaï ont examiné les données d’une étude antérieure sur des primates non humains. Ils ont découvert que deux des installations de prise de décision du cerveau contiennent des neurones qui pourraient surveiller exclusivement les caractéristiques internes du corps particulier. De plus, un état accru d’excitation semblait reconnecter l’une des installations en transformant directement plusieurs neurones décisionnels en affichages d’état internes.

« Nos résultats suggèrent que les circuits de prise de décision du cerveau pourraient être câblés pour surveiller et incorporer en permanence ce qui se passe à l’intérieur du corps tout entier. À cause de cela, des modifications de notre niveau d’excitation peuvent altérer le fonctionnement de ces circuits », a déclaré Peter Rudebeck, PhD, enseignant associé au département de neurosciences Nash Loved ones et au Friedman Human brain Institute à Attach Sinai et auteur mature du recherche publiée dans PNAS (Actes de l’Académie nationale des sciences). « Nous espérons que ces résultats aideront les chercheurs à mieux comprendre les zones de l’esprit et les processus cellulaires de base qui sous-tendront plusieurs troubles psychiatriques. ”

L’étude a été réalisée par Atsushi Fujimoto, MD, PhD, un formateur du Dr . Le laboratoire de Rudebeck qui étudiait autrefois comment l’esprit contrôle la prise de risque.

Comment les signaux corporels peuvent détourner les circuits cérébraux décisionnels

Des chercheurs de l’Icahn College of Medicine à Mount Sinai ont démontré comment les neurones de surveillance du corps peuvent détourner la procédure de prise de décision du cerveau particulier lors de réclamations suscitées. Ci-dessus, un diagramme de Ven de l’activité des organes nerveux d’un centre de prise de décision du cerveau humain. Les cercles particuliers « Direction » et « Valeur » représentent les cellules de prise de décision et le « Cercle du cœur » représente les neurones de surveillance du corps. Crédit : Merci au laboratoire Rudebeck, Mount Sinai, And. Y., N. Con

Pendant longtemps, les scientifiques ont défini la relation entre les niveaux d’excitation et la performance globale de la prise de décision comme un « contour en forme de U ». ” Fondamentalement, un peu d’excitation, comme celle ressentie après une tasse de café, pourrait produire une fonctionnalité maximale. Mais trop ou même trop peu d’excitation augmente les chances que le cerveau humain prenne des décisions lentes ou même incorrectes.

Les premiers résultats de cette étude particulière ont soutenu cette idée particulière. Les scientifiques ont analysé les données de la précédente série de tests qui ont testé la capacité de trois singes rhésus à décider entre recevoir deux avantages : soit beaucoup de jus délicieux, soit un petit. Dr. Rudebeck a réalisé ces expériences tout en travaillant comme boursier post-doctoral au National Institute of Psychological Health. Comme prévu, les singes particuliers ont toujours pris la décision d’avoir plus de jus, et en moyenne, ils ont pris cette décision plus rapidement lorsque leur esprit battait plus vite, soutenant l’idée qu’un bon état d’excitation encourage de meilleures performances.

Ensuite, les experts ont analysé l’activité électrique enregistrée par les neurones dans 2 des centres de choix du cerveau appelés cortex orbitofrontal et cortex cingulaire antérieur.

Ils ont découvert que l’activité d’environ un sixième des neurones dans l’une ou l’autre région était en corrélation avec les fluctuations de la fréquence cardiaque. En d’autres termes, dans le cas où le rythme cardiaque d’un animal changerait, le processus de ces cellules changerait certainement aussi simplement en accélérant ou même en ralentissant. Cet exercice ne semblait pas affecté par les décisions prises concernant les différentes récompenses que les singes recevaient. Pendant ce temps, l’activité des cellules restantes dans chaque zone semblait être principalement impliquée dans le processus de prise de décision.

« Des études sur l’imagerie cérébrale ont recommandé que les niveaux d’excitation corporelle modifient l’activité de ces centres de prise de décision. Nos propres résultats soutiennent à la fois cette idée au niveau cellulaire et suggèrent que le seul travail de certains de ces types de neurones est de surveiller l’intérieur du corps, ou intéroceptif, explique le Dr. dit Fujimoto. « La question suivante que nous nous sommes posée a été : « Qu’est-ce qui pourrait se produire pendant le type d’états d’éveil accru observés chez les patients qui souffrent d’anxiété, de toxicomanie et d’autres troubles psychiatriques ? » ‘”

Pour résoudre la question, les scientifiques ont analysé les données obtenues après que l’amygdale, le centre émotionnel du cerveau en particulier, ait été éteinte chirurgicalement chez chaque animal. Cela a augmenté les fréquences cardiaques coronariennes jusqu’à 15 battements par minute. Maintenant, dans cet état d’excitation accrue, plus le cœur des animaux battait vite, plus ils étaient lents à choisir une récompense. Cela montre que lorsque l’état d’excitation des animaux a augmenté, cela a en fait affecté la procédure de prise de décision.

Lorsque le groupe a examiné l’activité des organes nerveux, ils ont découvert quelque chose d’encore plus fascinant. L’état de niveaux d’excitation accrus semblait avoir un nouveau rôle que les neurones jouaient lors de la prise de décision. Dans les deux installations cérébrales, les chercheurs ont remarqué des preuves d’une réduction du nombre de neurones impliqués dans le processus de prise de décision. De plus, dans le cortex cingulaire antérieur dorsal, la quantité de neurones qui semblaient suivre les dits internes a légèrement augmenté. Cela a modifié les informations d’équilibre représentées dans ce domaine, comme si les indicateurs neuronaux de la prise de décision avaient été « détournés » par les niveaux d’excitation.

“Bien qu’ils ne soient pas vraiment définitifs, nos résultats suggèrent qu’un état d’excitation accru se dégrade et prend le contrôle de certains circuits de prise de décision dans le cerveau”, a déclaré le docteur Rudebeck. «Nous prévoyons de continuer à apprendre comment l’excitation peut influencer les fonctions mentales supérieures et comment cela contribue aux problèmes psychiatriques. ”

Recherche : « Interaction entre la prise de décision et les représentations intéroceptives des niveaux d’excitation corporelle dans le cortex frontal » par Atsushi Fujimoto, Elisabeth A. Murray et Peter Ils le feraient. Rudebeck, le 27 août 2021, Actes de l’Académie nationale des sciences .
DOI : 10. 1073/pnas. 2014781118

Cette étude a été soutenue par les National Institutes of Wellness (MH110822), l’initiative BRAIN du NIH (MH117040), le programme de recherche intra-muros du NIH sur l’Institut national associé à la santé mentale (MH002886), la Takeda Technology Foundation et un Human brain & Bourse de jeune détective de la Behavior Study Foundation (# 28979).

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