Système vestibulaire, sommeil et mémorisation

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Voici les résultats très surprenants d’une étude rapportée par France Inter, qui montrent l’impact du système vestibulaire sur la qualité du sommeil et la mémorisation.

Des chercheurs avaient déjà montré l’effet positif du balancement lors d’une sieste de 45 minutes en 2011 (vitesse d’endormissement et sommeil plus profond), ils ont ensuite cherché à savoir ce qu’il en était lors de nuits complètes. Pour cela, ils ont choisi 18 volontaires, hommes et femmes, en bonne santé. Pendant trois nuits, ils ont mesuré l’impact du lit oscillant comparativement au lit immobile, sur l’activité cérébrale, la fréquence cardiaque et respiratoire de ces personnes. Dans le deux situations, les personnes ont bien dormi, ce qui était attendu car aucune d’elles n’avait de troubles du sommeil. Mais, ce qui semble plus surprenant, les oscillations du lit ont eu un impact sur la mémorisation :

Selon l’étude, publiée ce 24 janvier dans Current Biology, « ce qu’on remarque lors des ‘nuits bercées’, c’est un endormissement plus rapide et  des périodes plus longues de sommeil profond » selon Laurence Bayer, chercheuse au département de neurosciences fondamentales de la Faculté de Médecine de l’UNIGE. [...]

Au delà de la qualité de la nuit, les chercheurs ont testé la mémoire. Avant la nuit, les volontaires devaient mémoriser des paires de mots. Au réveil, après les nuits bercées, ils retenaient deux à trois fois plus de paires de mot qu’après une nuit immobile. La mémoire profite donc aussi de ces légers mouvements.

L’article dans son intégralité :

Le fait d’être bercé aide à mieux dormir, même chez les adultes.

En stimulant durant le sommeil le système vestibulaire, qui est un élément important du système postural/proprioceptif, on améliore donc la mémorisation. Ceci nous montre, une fois de plus, qu’on ne peut totalement séparer les capacités cognitives des sensations corporelles. Corps et cerveau sont intimement liés.



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Vision, perception et lien vision/audition

Ce que nous percevons n’est qu’une construction de notre cerveau, voilà une phrase qui devient pour moi un véritable leitmotiv (encore plus depuis que j’ai assisté aux pertes visuelles que génère l’examen du Maddox Postural). Mais, ce qui me fait plaisir, c’est de voir que je ne suis pas la seule à le dire. Dans son livre « Parlez-vous cerveau », le neurologue Lionel Naccache utilise la même expression et nous explique comment le cerveau construit notre perception.

Extrait de son livre :

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« La perception est une construction

« Les sciences du cerveau nous ont enseigné que la perception est une action ! Il ne s’agit pas d’un slogan politiquement correct visant à nous remonter le moral lorsque nous nous sentons trop passifs […] mais des résultats spectaculaires des neurosciences de la perceptions.
Un exemple simple ?
Ouvrez bien grand les yeux et fixez droit devant vous. Que voyez-vous ? rassurez-vous, je ne dispose pas de webcams qui vous espionnent, mais je ne pense pas prendre trop de risques en affirmant que l’image que vous percevez est colorée. Oui, et alors ?
Alors, cela ne va pas de soi !
Les cellules qui tapissent la rétine transforment la lumière en impulsions nerveuses. Mais voilà, il y a un hic. Nos rétines contiennent deux types de cellules. Les premières, situées au centre, sont sensibles aux couleurs, tandis que les secondes ne voient le monde qu’en noir et blanc. Si le cerveau ne faisait que recevoir passivement les informations transmises par nos rétines, nous devrions percevoir le monde en couleurs autour du point que nous fixons, alors que tout le reste devrait apparaître noir et blanc. Quelle implacable conclusion en déduisez-vous ?
Notre cerveau colore les informations lumineuses qui lui arrivent en noir et blanc ! Élémentaire mon cher Watson …
Mais ce n’est pas tout, notre perception est le fruit de nombreuses autres actions.
[...]
Sur le côté de chacune de nos rétines, il y a un trou par lequel passent les vaisseaux et le nerf optique en partance pour le cerveau. Nous devrions donc percevoir le monde visuel avec deux « taches aveugles » sur les côtés.
Quelle conclusion en tirons-nous, toujours en raisonnant par l’absurde ?
Si ces tâches aveugles n’empiètent sur aucune de nos perceptions, c’est bien parce que notre cerveau remplit ce « trou » de la rétine par des inventions visuelles de son cru. Ce phénomène de remplissage a été découvert par l’abbé naturaliste Edmé Mariotte dès le XVII e siècle. Notre cerveau invente ici ce qu’il ne voit pas du monde, selon ce qu’il suppose qu’il devrait être !
A un niveau plus abstrait encore, notre cerveau construit notre perception comme le client d’un restaurant compose son assiette dans un buffet : il ne retient qu’une partie infime de ce qui est face à lui, ce qui nous intéresse, ce que nous cherchons, ce qui fait sens pour nous.
Coloriage, effaçage, stabilisation, remplissage, sélection, etc. : la palette d’actions réalisées par notre cerveau pendant la perception est très vaste. N’ayant pas conscience de ces coulisses de la perceptions, nous pensons à tort, que la perception est passive. En réalité, la perception est une construction permanente de notre cerveau.

Mais, c’est aussi ce que nous explique Bruce Benaram, de la chaîne Youtube de vulgarisation scientifique : e-penser, dans deux épisodes consacrés à la vision. Dans le premier, il nous décrit le fonctionnement de l’œil et dans le deuxième (que je vous recommande vivement), il nous explique comment le cerveau traite l’information visuelle pour construire notre perception :

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Image de prévisualisation YouTube

Image de prévisualisation YouTube

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Cerise sur le gâteau, il nous parle du colliculus supérieur, cette petit partie du cerveau dont je vous ai déjà entretenu à plusieurs reprises. Il nous explique que c’est vers le colliculus supérieur que se dirigent 10% des fibres optiques issues de l’œil. Son rôle majeur est de diriger notre regard et notre attention vers les objets d’intérêt. Cette petite structure « court-circuite » le cortex visuel (où est traité l’information visuelle consciente), elle permet un traitement immédiat et inconscient de l’information visuelle, c’est là que se jouent les mouvements oculaires les plus rapides (les saccades). Et nous apprenons dans que le colliculus Inférieur agit de la même façon au niveau de l’audition et que les deux colliculi inférieurs et supérieurs interagissent et échangent en permanence des informations.

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colliculi supérieurs et inférieurs

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C’est exactement ce que nous pouvons lire de le livre « Oeil et bouche », des Dr Quercia et Marino :

La voie rétino-tectale correspond à 10 des fibres optiques. Son importance est primordiale dans la coordination des mouvements de la tête et des yeux, et dans la stabilisation de l’image rétinienne.[...] elle se termine dans la une région nommée colliculus supérieur (CS) ches les mammifères.

[...]

Associés aux colliculi inférieurs qui font partie de la voie auditive, ces noyaux de petite taille (6 mn) intègrent les informations visuelles et auditives avec les informations somato-sensorielles liées aux mouvements de la tête et du corps dans le but d’orienter le regard vers les centres d’intérêt qui nous entourent.

[...]

Il est à noter que le CS représente une structure sensorimotrice, dont le rôle est central dans le déclenchement et l’orientation des saccades oculaires vers un sujet digne d’intérêt. Il y existe des connections quasi-directes entre informations sensorielles et motrices. On y trouve aussi des neurones mixtes visuo-moteurs, mais aussi des neurones pluri sensoriels (capables de décharger pour des stimuli visuels, auditifs, tactiles et proprioceptifs). Il s’agit donc d’une structure cérébrale dans laquelle les liens sensorimoteurs sont très étroits, rapides et reposent sur une perception multi-sensorielle inconsciente.


Cerveau et mouvement

 

 

 

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Mise en page 1

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Voilà un livre qui me semble très intéressant et dont j’ai commencé la lecture. Il est écrit par Lucy Vincent, une neurobiologiste. Une fois de plus, on y découvre le lien étroit qui unit le cerveau aux muscles et au mouvements. Et qui dit muscles, dit proprioception !

 

Voici deux petits extraits très intéressants :

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En explorant la littérature scientifique, j’ai découvert qu’une révolution scientifique était en cours concernant la science du mouvement. Une révolution lourde de conséquences, que j’ai eu envie de partager avec vous. D’où ce  livre. […] Nul doute que, fortes de ce savoir, nos méthodes d’apprentissage vont être radicalement transformées dans les années qui viennent. Seront concernés les touts-petits, les moins petits et même les plus agés […]Toutes les découvertes exposées dans ce livre datent d’il y a moins de vingt ans, il va sans doute falloir encore vingt ans pour les intégrer dans nos pratiques à l’école, dans les crèches, dans les centres sportifs, les centres de soins. […]

 

« Le mouvement crée le cerveau

Premier point qui mérite réflexion : seuls les êtres vivants qui bougent sont dotés d’un système nerveux central. Si le cerveau a été « inventé » par l’évolution, c’est d’abord pour gérer les mouvements du corps et la coordination des organes.[…]

Chez l’être humain, on sait que la mise en place du cerveau se fait sous l’influence des contractions musculaires spontanées chez le fœtus. Ces micro-mouvements stimulent la mise en place des réseaux nerveux qui commencent à s’activer, envoyant en retour des stimuli aux muscles pour affiner progressivement le contrôle moteur. Les connexions dans le cerveau ou entre le cerveau et le corps sont liées à l’activité des muscles qui, dès leur apparition, commencent à effectuer des mouvements sans utilité apparente, mais qui en réalité , fournissent les stimuli électriques permettant d’organiser les systèmes sensori-moteurs cérébraux. Les neurones ainsi mis en place stimulent à leur tour les muscles qui les ont formés. Ces allers-retours de stimuli-réponses consolident les circuits qui produisent les mouvements typiques qu’on peut voir chez le fœtus et le nouveau-né. Le mouvement et le cerveau sont si étroitement liés qu’il est même possible de diagnostiquer des lésions cérébrales simplement en observant les mouvements de nouveaux-nés ou leur posture au repos.[...]

Le développement de notre cerveau dépend donc des nombreuses expérimentations que font tout naturellement les enfants libres de leurs mouvements : tout goûter, tout éprouver, tout toucher … Toutes les bêtises sont en fait des graines d’intelligence ! Ce sont ces comportements qui leur permettent d’incorporer dans leur cerveau les propriétés du monde pour mieux s’orienter, se nourrir, se chauffer, se protéger et, plus tard, se reproduire. […]

Maintenant, est-ce que les effets du mouvements sur le cerveau se limitent à la construction des circuits qui gèrent a motricité ? Cette question est au cœur d’un domaine de recherche qu’on appelle embodiment et qui vise à comprendre comment les parties du corps en dehors du cerveau contribuent aux processus cognitifs et aux émotions. […]

Nous allons voir que l’intérêt de l’activité physique pour le cerveau ne tient pas uniquement aux bouffées d’endorphines qu’elle procure ou à la meilleurs oxygénation qu’elle entraîne ; en fait, bouger son corps rend aussi plus intelligent !« 


Activité physique, écran et cerveau

Dernièrement, deux articles qui n’ont à première vue rien à voir m’ont interpellée.

Le premier, sur le site de Sciences et Avenir, concerne les enfants et les écrans :

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L’abus d’écrans modifierait le cerveau des enfants

On y lit (extrait):

Les premiers résultats de cette étude menée à l’aide d’imagerie par résonance magnétique (IRM) montrent des « tracés différents » dans les cerveaux des enfants utilisant des smartphones, des tablettes et des jeux vidéo plus de 7 heures par jour, a expliqué une responsable de cette étude, le docteur Gaya Dowling, au magazine d’information 60 Minutes. L’IRM a montré un amincissement prématuré du cortex, l’écorce cérébrale qui traite les informations envoyées au cerveau par les cinq sens. L’amenuisement du cortex « est considéré comme un processus de vieillissement », a expliqué la scientifique, soulignant qu’il n’était pas certain que ce processus soit néfaste. « Nous ne savons pas si c’est causé par le temps passé devant les écrans. Nous ne savons pas encore si c’est une mauvaise chose. »

L’autre article concerne les bienfaits de la marche, sur le site de Radio Canada :

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La marche, un exercice cérébral

On y lit (extrait) :

Les personnes qui marchent régulièrement auraient deux fois moins de risque que les autres d’avoir des problèmes de mémoire, affirment des chercheurs américains.

Le Dr Kirk Erickson et ses collègues de l’Université de Pittsburgh ont analysé les habitudes de marche de 300 Américains sur une période de 9 ans. Ils ont découvert que ceux et celles qui marchaient près de 10 km par semaine avaient un plus grand volume de matière grise.

L’activité prolongée pourrait donc, selon eux, améliorer la santé globale du cerveau.

Toutefois, si ces résultats vont dans la même direction que d’autres études qui relient l’activité physique et le fonctionnement du cerveau, les chercheurs affirment qu’ils ne possèdent pas assez de preuves pour l’établir avec certitude.

Or, les structures de la matière grise (corps cellulaires des neurones) distribuées dans le cortex, traitent l’information provenant des organes sensoriels. Il semblerait donc qu’on parle de la même chose dans ces deux études, dans un cas la marche augmenterait le volume de matière grise et dans l’autre, un temps trop important passé devant des écrans amincirait celle-ci.

Bien évidemment, les chercheurs disent qu’ils n’ont pas encore assez d’éléments pour conclure. Néanmoins, pour ma part je m’interroge : ne serait-ce pas l’activité physique le point commun entre ces deux études aux résultats opposés sur le cerveau ?

Nous savons que la proprioception est un sens qui a la particularité de s’appuyer sur la plasticité cérébrale et que toutes nos actions motrices créent des connections neuronales dans notre cerveau. Finalement, ne pourrait-ce pas être le manque d’activité physique (plus que l’écran lui-même) la cause de l’amincissement du cortex des enfants trop exposés aux écrans ?

A suivre !


Découverte d’une nouvelle structure cérébrale dans le cerveau humain

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J’ai trouvé très intéressant cet article qui relate la découverte, par le neuroscientifique George Paxinos et son équipe du Neuroscience Research Australia (NeuRA), d’une nouvelle structure cérébrale baptisée « noyau endorestiforme », qui semble être une spécificité du cerveau humain. Cerise sur le gâteau, cette zone est impliquée dans la réception d’informations sensorielles et motrices de notre corps afin d’affiner notre posture, notre équilibre et nos mouvements. De là à en conclure qu’elle est impliquée dans la proprioception (ou le système somesthésique), il n’y a pour moi qu’un pas…

Extraits :

« Le neuroscientifique George Paxinos et son équipe du Neuroscience Research Australia (NeuRA), ont baptisé leur découverte « noyau endorestiforme » 
[...]
 Cette zone est impliquée dans la réception d’informations sensorielles et motrices de notre corps afin d’affiner notre posture, notre équilibre et nos mouvements.
 [...]
L’emplacement de cet élément cérébral insaisissable laisse penser à Paxinos qu’il pourrait être impliqué dans le contrôle de la motricité fine — ce qui est également confirmé par le fait que cette structure n’a pas encore été identifiée chez d’autres animaux, y compris les ouistitis ou les singes rhésus.
 [...]
 Les humains ont un cerveau au moins deux fois plus gros que les chimpanzés (1300 grammes contre 600 grammes), et un pourcentage plus important des voies neuronales cérébrales qui signalent le mouvement établissent un contact direct avec les motoneurones — 20% par rapport à 5% chez les autres primates.
[...]
Ainsi, le noyau endorestiforme est peut-être une autre caractéristique unique de notre système nerveux, bien qu’il soit encore trop tôt pour le dire.
L’article dans son intégralité, sur le site « Trust my science » :
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Ainsi donc, les structures du cerveau humain liées à la motricité de notre corps participeraient à la spécificité du cerveau humain ?

Crédits : NeuRa

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