Pourquoi certaines personnes sont-elles meilleures que d’autres pour changer de tâche ?
À nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Université Rutgers a montré que le câblage et la synchronisation du cerveau aident à expliquer pourquoi certaines personnes passent plus efficacement d’une tâche mentale à l’autre et pourquoi nous avons tous des capacités cognitives différentes.
Notre cerveau traite les informations à des vitesses différentes selon le type de données qu’il traite et les parties du cerveau impliquées.
Toutes les régions du cerveau ne sont pas responsables des mêmes fonctions : différentes zones, et même différentes couches dans ces zones, ont des « échelles de temps neuronales » différentes, qui mesurent la manière dont les circuits neuronaux intègrent les informations au fil du temps.
Certains réagissent et changent très rapidement, supportant des réactions en une fraction de seconde, tandis que d’autres intègrent les informations plus lentement, contribuant ainsi à des processus plus réfléchis tels que la compréhension du contexte et de la signification.
L’étude, publiée dans Nature Communications, a révélé que la manière dont ces échelles de temps sont distribuées dans le cortex cérébral joue un rôle crucial dans l’efficacité avec laquelle le cerveau passe d’un modèle d’activité à grande échelle lié au comportement (par exemple, passer d’un état de repos à se concentrer sur une tâche difficile).
Ce schéma varie d’une personne à l’autre, ce qui suggère que ces différences temporelles font partie de ce qui rend certains cerveaux plus rapides ou plus flexibles que d’autres.
“Nous avons constaté que les différences dans la façon dont le cerveau traite les informations à des vitesses différentes aident à expliquer pourquoi les capacités cognitives des individus varient”, a déclaré Linden Parkes, auteur principal de l’étude et professeur de psychiatrie à la Rutgers Medical School.
“Les personnes dont le câblage cérébral est mieux adapté à la manière dont les différentes régions gèrent les informations rapides et lentes ont tendance à faire preuve d’une plus grande capacité cognitive”, a-t-il ajouté.
L’équipe Rutgers a examiné comment le cerveau reçoit des signaux et utilise sa matière blanche pour les intégrer, permettant ainsi aux informations d’être partagées entre les régions et combinées dans un comportement cohérent.
Pour ce faire, les chercheurs ont analysé les données d’imagerie cérébrale de 960 personnes, cartographié la connectivité cérébrale de chaque personne et utilisé des modèles mathématiques pour suivre la manière dont les informations circulent dans le cerveau au fil du temps.
Dans le modèle, chaque région du cerveau fonctionnait à sa propre vitesse de réponse préférée, et les chercheurs ont ajusté ces vitesses jusqu’à ce que l’activité cérébrale simulée ressemble à des données réelles provenant d’un scanner cérébral. Les cerveaux dont le timing était mieux réglé n’avaient besoin que d’un petit coup de pouce pour passer d’une activité à l’autre, ce qui signifie que les vrais cerveaux nécessitaient également moins d’efforts pour passer d’une activité à l’autre.
L’étude a révélé que ces modèles sont liés aux caractéristiques génétiques, moléculaires et cellulaires de chaque région du cerveau.
Lorsque l’équipe a comparé ces cartes temporelles aux performances des personnes lors de tests de réflexion standard, elles ont constaté que les individus dont le cerveau changeait d’état plus efficacement dans le modèle avaient tendance à mieux performer, ce qui souligne un lien entre la facilité avec laquelle le cerveau change d’état et la capacité de réflexion globale.
Les chercheurs vont désormais étudier des pathologies telles que la schizophrénie, le trouble bipolaire et la dépression pour examiner comment les perturbations de la connectivité cérébrale et des échelles de temps neuronales peuvent modifier le traitement de l’information.
