The mesencephalic locomotor region shapes decision-making during movement
Cette étude démontre que la région locomotrice mésencéphalique (MLR) façonne activement la prise de décision pendant le mouvement en codant des variables motrices et décisionnelles multiplexées, en stimulant l'accumulation de preuves et en influençant causalement la probabilité de la décision de mouvement (go-decision).
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA d'un preprint qui n'a pas été évalué par des pairs. Ce n'est pas un avis médical. Ne prenez pas de décisions de santé basées sur ce contenu. Lire la clause de non-responsabilité complète
Chaque jour, nous faisons des choix alors que nos corps sont en mouvement. Un coureur décide de sprinter ou de ralentir en fonction du terrain ; un oiseau ajuste sa trajectoire de vol pour éviter des branches. Pendant longtemps, les scientifiques ont cru que le cerveau traitait ces deux tâches — le mouvement et la décision — comme des fonctions distinctes. Une partie du cerveau calculait les pas, tandis qu'une autre partie, plus élevée, pesait les options et faisait le choix. Cependant, de nouvelles recherches suggèrent que cette séparation est une illusion. Dans la nature, le mouvement et la prise de décision sont profondément entrelacés, se mettant constamment à jour l'un l'autre. Pour comprendre comment cela fonctionne, les chercheurs ont porté leur attention sur une petite zone ancienne située au milieu du cerveau, appelée la région locomotrice mésencéphalique. Cette zone est connue pour être le moteur du mouvement, mais une étude récente révèle qu'elle joue également un rôle critique dans la façon dont nous pensons et choisissons pendant que nous sommes en mouvement.
Une équipe de scientifiques de l'Institut de science et de technologie de Corée s'est donné pour mission de tester cette idée en utilisant des souris. Ils ont placé les animaux sur un tapis roulant et les ont entraînés à écouter des sons spécifiques. Lorsqu'elles entendaient un son aigu, elles devaient lécher une goulotte pour obtenir une récompense. Lorsqu'elles entendaient un son grave, elles devaient rester immobiles pour éviter un souffle d'air. La particularité était que les souris étaient libres de marcher à la vitesse qu'elles souhaitaient avant que le son ne soit joué. Les chercheurs voulaient voir si la vitesse de marche modifiait la manière dont les souris prenaient leurs décisions. Ils ont découvert que c'était le cas. Lorsque les souris marchaient lentement, elles étaient plus rapides pour décider de lécher ou de rester immobiles. Lorsqu'elles marchaient rapidement, leurs réponses ralentissaient, et elles étaient moins susceptibles d'agir, même lorsqu'elles savaient qu'elles le devaient. La vitesse de leurs jambes façonnait directement la vitesse et la certitude de leurs pensées.
Pour comprendre pourquoi cela se produisait, l'équipe a inséré de minuscules électrodes dans la région locomotrice mésencéphalique pour écouter les signaux électriques de cellules cérébrales individuelles. Ils ont découvert que ces cellules ne se contentaient pas de compter les pas. Au lieu de cela, une seule cellule pouvait s'activer en réponse à la vitesse à laquelle la souris courait, au son du ton, et à l'attente d'une récompense, tout cela en même temps. C'était comme si la cellule menait une conversation sur la fois le mouvement du corps et le choix de l'esprit simultanément. Les chercheurs ont utilisé des modèles informatiques pour classer ces cellules en groupes basés sur leurs schémas d'activité. Ils ont trouvé des groupes spécifiques de cellules qui étaient les plus actives juste après le son, mais avant que la souris ne fasse son mouvement. Ces groupes semblaient rassembler des preuves, pesant le son par rapport au souvenir des récompenses passées, et décidant de ce qu'il fallait faire ensuite.
L'étude est allée plus loin pour prouver que ces cellules ne faisaient pas que surveiller le processus, mais qu'elles le dirigeaient réellement. Les scientifiques ont utilisé une technique pour marquer uniquement les cellules qui étaient actives durant cette période de réflexion critique. Ils ont ensuite utilisé la lumière pour réduire temporairement au silence ces cellules spécifiques pendant que les souris prenaient leurs décisions. Lorsque ces cellules étaient éteintes, les souris devenaient hésitantes. Elles étaient beaucoup moins enclines à prendre la décision de « partir » pour lécher une récompense, et lorsqu'elles décidaient d'agir, cela leur prenait plus de temps. Cela a confirmé que ces cellules spécifiques sont nécessaires au processus de prise de décision lui-même. Les chercheurs ont également examiné la composition chimique de ces cellules et ont découvert qu'elles n'étaient pas principalement du type de cellules qui contrôlent habituellement le mouvement. Au contraire, elles étaient un mélange d'autres types, suggérant que le cerveau utilise un groupe diversifié de cellules pour gérer la tâche complexe de décider en mouvement.
Les conclusions suggèrent que la région locomotrice mésencéphalique est plus qu'un simple interrupteur pour la marche. Elle agit comme un pont où l'état physique du corps rencontre le processus mental du choix. Lorsqu'un animal se déplace rapidement, cette région semble ralentir le taux de collecte d'informations, menant à des décisions plus prudentes et plus lentes. Lorsqu'un animal se déplace lentement, l'information est collectée plus efficacement, menant à des choix plus rapides. Cette découverte change notre vision de l'organisation du cerveau. Elle montre que la machinerie de prise de décision n'est pas isolée dans une haute tour du cerveau, mais qu'elle est intégrée au sein même des circuits qui contrôlent nos muscles. Cela aide à expliquer pourquoi il est parfois plus difficile de penser clairement lorsque nous nous précipitons, et pourquoi ralentir nos corps peut parfois nous aider à penser plus vite. L'étude offre un portrait clair de la façon dont le cerveau intègre la sensation de mouvement avec l'acte de choix, révélant que pour comprendre comment nous décidons, nous devons d'abord comprendre comment nous bougeons.
Noyé(e) sous les articles dans votre domaine ?
Recevez des digests quotidiens des articles les plus récents correspondant à vos mots-clés de recherche — avec des résumés techniques, dans votre langue.