Que se passe-t-il dans le cerveau lorsque des habitudes se forment?
Il y a un million de choses que nous faisons chaque jour sans réfléchir. Se brosser les dents, sécher nos cheveux après une douche et déverrouiller l'écran de notre téléphone pour que nous puissions vérifier nos messages font tous partie de notre routine. Mais que se passe-t-il dans le cerveau lorsque nous apprenons une nouvelle habitude?
Qu'avez-vous appris à faire sans réfléchir? Cela pourrait être de verrouiller la porte derrière vous lorsque vous partez, ce qui pourrait entraîner une certaine panique plus tard, car vous vous demandez si vous vous souvenez vraiment de le faire.
Cela pourrait conduire au travail. Avez-vous déjà vécu cette étrange expérience de vous retrouver à destination sans vous souvenir pleinement de la façon dont vous y êtes arrivé? Je l'ai certainement, et tout cela grâce au mode de pilote automatique fiable du cerveau.
Les habitudes animent nos vies - à tel point que parfois, nous pourrions vouloir rompre avec cette habitude, comme le dit le proverbe, et faire l'expérience de quelque chose de nouveau.
Mais les habitudes sont un outil utile; quand nous faisons quelque chose assez souvent, nous devenons doués sans effort, ce qui explique peut-être pourquoi Aristote aurait cru que «l'excellence […] n'est pas un acte mais une habitude».
Alors, à quoi ressemble la formation d'habitudes dans le cerveau? Comment nos réseaux de neurones se comportent-ils lorsque nous apprenons quelque chose et le consolidons dans un comportement sans effort par la répétition?
Telles sont les questions auxquelles Ann Graybiel et ses collègues - du Massachusetts Institute of Technology à Chestnut Hill - ont tenté de répondre dans une étude récente, dont les résultats sont publiés dans la revue Biologie actuelle.
Signaux neuronaux «Bookending»
Bien qu'une action habituelle semble si simple et sans effort, elle implique généralement une série de petits mouvements nécessaires - comme le déverrouillage de la voiture, la montée à bord, le réglage des rétroviseurs, la fixation de la ceinture de sécurité, etc.
Cet ensemble complexe de mouvements qui constituent une action de routine que nous exécutons inconsciemment est appelé «chunking», et bien que nous sachions qu'il existe, exactement comment les «morceaux» se forment et se stabilisent est resté mystérieux jusqu'à présent.
La nouvelle étude suggère maintenant que certaines cellules cérébrales sont chargées de «réserver» les morceaux qui correspondent aux actions habituelles.
Dans une autre étude, Graybiel et son ancienne équipe ont découvert que le striatum, une région du cerveau précédemment associée à la prise de décision, joue également un rôle important dans l'acquisition d'habitudes.
En travaillant avec des souris, l'équipe a noté que les modèles de signaux transmis entre les neurones du striatum se déplaçaient à mesure que les animaux apprenaient une nouvelle séquence d'actions - tourner dans une direction à un signal sonore tout en naviguant dans un labyrinthe - qui a ensuite évolué vers une habitude.
Au début du processus d'apprentissage, les neurones du striata de la souris émettaient une chaîne continue de signaux, les scientifiques ont vu, mais alors que les actions des souris commençaient à se consolider en mouvements habituels, les neurones ont déclenché leurs signaux distinctifs seulement au début et au début. fin de la tâche effectuée.
Lorsqu'un modèle de signalisation prend racine, expliquent Graybiel et ses collègues, une habitude a pris forme et sa rupture devient une entreprise difficile.
Modèles cérébraux qui indiquent des habitudes
Bien qu’édifiants, les efforts précédents de Graybiel n’ont pas établi avec certitude que les schémas de signalisation observés dans le cerveau étaient liés à la formation d’habitudes. Celles-ci auraient pu être simplement des commandes motrices qui régulaient le comportement de fonctionnement des souris.
Afin de confirmer l'idée que les modèles correspondaient à la segmentation associée à la formation d'habitudes, Graybiel et son équipe actuelle ont conçu un ensemble différent d'expériences. Dans la nouvelle étude, ils ont entrepris d'apprendre aux rats à appuyer sur deux leviers à plusieurs reprises dans un ordre spécifique.
Les chercheurs ont utilisé le conditionnement de récompense pour motiver les animaux. S'ils appuyaient sur les leviers dans le bon ordre, on leur offrait du lait au chocolat.
Pour s’assurer qu’il n’y aurait aucun doute quant à la solidité des résultats de l’expérience - et qu’ils seraient en mesure d’identifier les modèles d’activité cérébrale liés à la formation d’habitudes plutôt qu’à toute autre chose - les scientifiques ont enseigné aux rats différentes séquences.
Effectivement, une fois que les animaux ont appris à appuyer sur les leviers dans la séquence établie par leurs entraîneurs, l'équipe a remarqué le même schéma de «bookending» dans le striatum: des ensembles de neurones émettraient des signaux au début et à la fin d'une tâche, délimitant ainsi un «morceau».
«Je pense», explique Graybiel, «cela prouve plus ou moins que le développement de schémas de bracketing sert à regrouper un comportement que le cerveau - et les animaux - considèrent comme précieux et qu'il vaut la peine de conserver dans leur répertoire.»
«C'est vraiment un signal de haut niveau qui aide à libérer cette habitude, et nous pensons que le signal de fin indique que la routine est terminée.»
Ann Graybiel
Enfin, l'équipe a également noté la formation d'un autre schéma d'activité - complémentaire - dans un groupe de cellules cérébrales inhibitrices appelées «interneurones» dans le striatum.
"Les interneurones", explique l'auteur principal de l'étude Nuné Martiros, de l'Université Harvard à Cambridge, MA, "ont été activés pendant le temps où les rats étaient en train d'effectuer la séquence apprise."
Elle ajoute que les interneurones «pourraient éventuellement empêcher les principaux neurones d'initier une autre routine jusqu'à ce que la routine actuelle soit terminée».
«La découverte de cette activité opposée par les interneurones», conclut Martiros, «nous rapproche également de la compréhension de la manière dont les circuits cérébraux peuvent réellement produire ce modèle d'activité.»
