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jeudi 1 décembre 2022

Développement Neuronal de Grands Prématurés





La prématurité, qui représente environ 15 millions de cas par an dans le monde, est préoccupante car elle est associée à une variété de complications à long terme, et en particulier des troubles neuro-développementaux. La naissance prématurée perturbe la maturation normale du cerveau pendant une période critique de la croissance du cerveau fœtal, exposant le cerveau en développement à une variété d'événements stressants dans l'unité de soins intensifs néonatals et privant les nourrissons d'apports sensoriels importants pour l'activité de développement du cerveau normal.

Les bébés prématurés sont ceux nés avant 37 semaines de gestation et présentent des altérations du comportement, caractérisées par un manque d'attention, de l'anxiété et des problèmes socio-émotionnels, où 25% d'entre eux ont un risque plus élevé de développer un trouble déficitaire de l'attention et une hyperactivité, des troubles du spectre autistique et la dépression. D'autant plus s'ils sont très prématurés, c'est-à-dire ceux nés avant la semaine 32.

Ces troubles apparaissent parce qu'à leur naissance, leur cerveau n'est pas formé et doit être construit en dehors de l'utérus maternel, et sans les stimuli qu'ils y reçoivent, les connexions neuronales et la myélinisation – un processus par lequel les neurones sont recouverts de myéline, une graisse qui fait que les messages arrivent plus rapidement – ce qui influence le développement neuronal.

En particulier, il est décrit depuis 2015 par des chercheurs suisses que les bébés prématurés présentent des altérations cérébrales structurelles dans des régions censées servir au traitement émotionnel et qui sont liées à des déficits socio-émotionnels ultérieurs, qui, par exemple, rendent difficile traiter ou comprendre la peur. Ces altérations comprennent des volumes réduits de l'amygdale, de l'hippocampe, du cortex orbitofrontal, de l'insula et du cortex cingulaire postérieur. Il s'agit des “zones cérébrales de socio-émotion”.

Aux âges plus avancés comme l'enfance et l'âge adulte, le cerveau d'un individu né prématurément est structurellement différent de celui d'un individu né à terme.

Écouter de la musique pourrait avoir le potentiel de moduler les réseaux de neurones qui sont affectés par la prématurité dans le développement précoce, en particulier ceux impliqués dans le traitement socio-émotionnel.


La musique aide le développement du cerveau chez les bébés très prématurés




Des chercheurs des Hôpitaux Universitaires de Genève (HUG), en collaboration avec des hôpitaux et universités anglais et nord-américains, ont mené une expérience avec de très bons résultats pour favoriser le développement neuronal des bébés grands prématurés, en leur faisant jouer une musique spécialement composée pour eux. Les résultats ont été publiés dans la revue Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS) de mai 2019.

Les bébés nés prématurément doivent passer du temps dans les unités néonatales de soins intensifs (USIN). Bien qu'ils soient destinés à être des lieux silencieux – comme l'est l'intérieur du ventre de la mère –, il y a généralement des stimuli tels que des bruits (alarmes, portes...) et des lumières pour lesquels le système sensoriel de ces petits n'est pas préparé.

Exposer des bébés très prématurés à une musique spécialement composée pour eux renforce le développement de leurs réseaux cérébraux et pourrait limiter les fréquents retards neuro-développementaux que subissent ces bébés.

Les chercheurs ont mené l'expérience en double aveugle (ni les parents ni les chercheurs ne savaient quel bébé écoutait de la musique) avec 30 bébés prématurés, dont seulement la moitié recevaient de la musique avec la permission de leurs parents, et leurs résultats ont été comparés à ceux de 15 bébés qui sont arrivés à terme avant leur naissance. Le plus intéressant est que la musique jouée dans l'unité de soins intensifs néonatals correspondait à l'état de veille du bébé. S'ils dormaient, c'était un morceau de musique calme et très semblable à une berceuse, tandis que lorsqu'ils étaient éveillés ou voulaient s’endormir, il s'agissait de mélodies différentes. Les séances ne duraient pas plus de 8 minutes, une fois par jour et 5 jours par semaine.

Les chercheurs ont vérifié avec des techniques d'imagerie que les connexions neuronales des bébés nés entre 24 et 32 semaines de grossesse – soit près de quatre mois plus tôt que prévu pour certains d'entre eux – qui avaient écouté cette musique se développaient beaucoup mieux, notamment toute la zone qui affecte les fonctions sensorielles et cognitives.

Selon les chercheurs suisses, puisque le développement neuronal plus faible des bébés prématurés est dû en partie à ces perceptions stressantes pendant qu'ils sont dans l'incubateur, et au manque de stimuli sensoriels adéquats pour leur physiologie cérébrale immature, ils ont proposé un autre type de stimuli aux prématurés, mais adaptés à ce nombre réduit de neurones et de connexions entre eux. Ils pensaient que la musique, puisque l'ouïe est l'un des sens qui commence à fonctionner en premier, pourrait être le meilleur moyen de les aider.

Pour leur objectif, ils ont demandé au compositeur musical Andreas Vollenweider de composer des chansons spécifiques pour ces petits lorsqu'ils sont éveillés, une autre pour dormir et une troisième pour interagir avec eux, d'une durée de huit minutes chacune.

Les instruments choisis pour en jouer étaient la harpe, les cloches et le punji – la flûte indienne qui apparaît habituellement dans les scènes des charmeurs de serpents – car ils ont observé que leur son était celui qui les calmait le plus et leur permettait de se concentrer sur la musique.

Les pièces musicales comprennent une harmonie entre des sons de harpe, de flûte charmeuse de serpent et de cloches, qui créent ensemble une mélodie interactive et des tons subtils que vous pouvez écouter en cliquant ici.

L'imagerie par résonance magnétique multimodale, l'imagerie du tenseur de diffusion et la tractographie de la région d'intérêt, des techniques non invasives qui permettent au chercheur de mesurer le volume des structures cérébrales, de mesurer le développement neuronal et de vérifier la connectivité fonctionnelle entre différents points du cerveau, ont été utilisées conjointement afin d'étudier les aires cérébrales de la socio-émotion.

L'équipe a examiné 20 endroits différents à l'aide de la technique du tenseur de diffusion, pour quantifier le nombre de molécules d'eau pouvant traverser la substance blanche – un type de tissu neuronal dans le cerveau –, où, grâce à d'innombrables équations physiques et mathématiques, il est possible d'évaluer la croissance neuronale et le développement de caractéristiques aussi importantes que la myéline, une substance qui entoure et protège les axones des neurones et dont la fonction principale est d'augmenter la vitesse de transmission de l'influx nerveux.

Ce qu'ils ont découvert, c'est que les nourrissons prématurés présentent une diminution globale de la maturation de la substance blanche par rapport aux nouveau-nés dans plusieurs régions socio-émotionnelles et auditives, où il a été constaté que les molécules d'eau traversaient plus facilement la matière blanche chez les bébés prématurés par rapport aux bébés nés à terme.

Ceci est directement lié à la maturation de ces zones, car la croissance des neurones rend difficile le passage des molécules d'eau à travers les tissus, car une plus grande facilité dans le passage de l'eau signifie un plus petit nombre de neurones ou des neurones plus petits et donc une croissance neuronale moindre.

Cependant, ce qui était surprenant, c'est que les enfants prématurés exposés aux séances musicales présentaient une diffusion de l'eau plus proche de celle des enfants nés à terme et donc une maturation fonctionnelle plus proche. C'est le manque de myéline dans les neurones de la substance blanche en développement (qui se caractérise par le fait de n'avoir que des fibres myélinisées) qui a affecté la maturation des zones socio-émotionnelles chez les prématurés.

Quant à l'amygdale, une structure cérébrale classiquement associée à la coordination des émotions et qui a été décrite comme ayant un volume plus faible chez les prématurés, elle pourrait être liée à certaines difficultés rencontrées par ces bébés tout au long de leur croissance, comme la difficulté à réguler la peur et colère à 12 mois, difficulté à reconnaître les expressions faciales des émotions à 24 mois et plus grandes difficultés à reconnaître le contenu émotionnel et à réguler le comportement social à 5-7 ans.

De plus, dans ceux-ci les connexions ont augmenté entre le réseau cérébral de proéminence – celui qui nous permet de discerner l'importance des stimuli – et les réseaux auditif, sensori-moteur, frontal, thalamus et précuneus – une partie du cerveau qui permet à l'information extérieure d’être apparentée à celui des sens –. A tel point que l'organisation des réseaux de neurones était très similaire à celle des bébés nés à terme. Peut-être parce que l'écoute des trois chansons leur a permis de se concentrer sur leur rythme physiologique, d'une manière très similaire à l'harmonie que le fœtus entretient avec sa mère. En revanche, les bébés prématurés qui n'écoutaient pas cette musique particulière n'associaient pas un stimulus, comme le bip d'une alarme, à un contexte physiologique spécifique.

Il a été constaté dans cette étude que les nourrissons prématurés traités avec de la musique avaient un volume amygdalien plus similaire à celui d'un nourrisson né à terme, et bien que le volume en soi ne soit pas indicatif d'une meilleure connectivité neuronale, il ouvre un champ d'investigation nouveau et intéressant.

En conclusion, ces résultats suggèrent un effet structurel de maturation de l'intervention musicale proposée sur les voies neuronales de traitement auditif et socio-émotionnel des prématurés au cours d'une période clé du développement cérébral.

Aujourd'hui, les premiers nourrissons à entendre cette musique personnalisée ont 6 ans, ce qui est généralement l'âge auquel certains problèmes cognitifs commencent à se manifester. C'est pourquoi les chercheurs prévoient de réaliser sur eux une évaluation cognitive et socio-émotionnelle pour vérifier si les effets positifs se sont maintenus dans le temps.


Très grands prématurés : la survie de ces nourrissons s’améliore




Des chercheurs d'une équipe américaine, dans une étude publiée dans la revue JAMA Network en janvier 2022, ont révélé que les très grands prématurés, soit les nourrissons nés avant la 28ème semaine de grossesse, ont plus de chances de survivre de nos jours.

Pour parvenir à cette conclusion, les scientifiques se sont appuyés sur les données de 19 centres médicaux recueillies entre le 1er janvier 2013 et le 31 décembre 2018. Ils ont analysé les informations de 10.877 bébés nés entre la 22ème et la 28ème semaine de grossesse. Les données ont été comparées à une cohorte similaire de nourrissons nés de 2008 à 2012.

Une hausse des taux de survie chez les très grands prématurés

D’après les résultats, 78,3% des très grands prématurés ont survécu jusqu'à leur sortie de l’hôpital. Ce chiffre a augmenté par rapport à un taux historique de 76% pour les nourrissons nés entre 2008 et 2012. Selon les travaux, la survie jusqu'à la sortie de l’établissement de santé était de 10,9% pour les nourrissons nés à la 22ème semaine de grossesse et de 94% pour les bébés nés à la 28ème semaine. La survie chez les nouveau-nés traités activement était de 30% à la 22ème semaine de grossesse et de 55,8% à la 23ème semaine. Parmi les nourrissons nés avant la 27ème semaine de grossesse qui ont survécu et ont été suivis pendant deux ans, 49,9% ont été de nouveau hospitalisés et 21,2% ont présenté des troubles graves du développement neurologique.

Une amélioration collective des soins

Les chercheurs ont déclaré que cette amélioration des résultats pour les très grands prématurés peut être attribuée à de multiples facteurs. Les centres médicaux universitaires ont adopté de meilleures pratiques, les ont appliquées et les ont partagés à un groupe de plus en plus large au niveau national. Il y a des éléments où ils ont collectivement progressé, comme la ventilation, la nutrition et l'hydratation. L'accouchement imminent d'un enfant extrêmement prématuré est un facteur de stress intense pour les familles. Pour aider les parents à faire face à cette situation, il est important de leur présenter les données dont ils disposent et de leur faire savoir à quoi s'attendre à long terme.

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Les progrès de la médecine ont considérablement amélioré les taux de survie des enfants prématurés, même chez les grands prématurés (moins de 28 semaines), mais la transition vers l'alimentation par voie digestive à la naissance représente un défi de taille pour le tube digestif de ces bébés en raison de leurs fonctions digestives et immunitaires immatures.

Oligosaccharides
Cette immaturité expose à des complications néonatales comme le sepsis et l'entérocolite nécrosante qui est une maladie inflammatoire intestinale pouvant conduire à la nécrose et à la perforation de l’intestin. Ces complications peuvent également faire le lit de différentes maladies plus tard dans la vie, notamment un développement neurologique perturbé, des maladies allergiques et une rétinopathie.

Chez les prématurés, l’alimentation par le lait maternel est essentielle pour l’adaptation du tube digestif à l’alimentation mais tous les laits maternels ne sont probablement pas identiques.

Les oligosaccharides contenus dans le lait maternel seraient importants pour l’alimentation des enfants prématurés car ils contribuent à prévenir les troubles digestifs et les problèmes de santé ultérieurs.

Prématurité et immaturité intestinale

L'immaturité intestinale chez les prématurés qui viennent de naître entraîne de fréquentes difficultés pour tolérer l'alimentation par voie digestive – alimentation entérale – avec des laits maternisés. D’autre part, la colonisation bactérienne physiologique à ce stade peut se faire de façon anormale avec un risque élevé d’entérocolite nécrosante, notamment lorsque le lait maternel est insuffisant.

Bénéfice des oligosaccharides

Les oligosaccharides du lait maternel ont été crédités dans plusieurs études d’un bénéfice sur la prévention de ces troubles. Ces bénéfices de l'allaitement maternel pour la santé seraient en partie expliqués par l'abondance et, surtout, la variété des oligosaccharides dans le lait maternel, ceux-ci servant de prébiotiques et d'immuno-modulateurs. La concentration en oligosaccharides dans le lait maternel est très variable et le microbiote intestinal est également d’une grande variabilité après une naissance prématurée. La supplémentation en oligosaccharides du lait maternel peut devenir importante pour la protection de l'intestin chez le nouveau-né prématuré, en particulier lorsque l'intestin a atteint une phase plus mature.


Prématurés : le lait maternel et ses oligosaccharides contre les troubles digestifs et les problèmes de santé

 


Selon les chercheurs de la Faculté Sciences Médicales et de Santé de l’Université de Copenhague, dont leur étude parue dans Nutrients d’octobre 2018, la différence de composition en oligosaccharides dans le lait maternel pourrait expliquer en partie pourquoi certains nouveau-nés prématurés développent une entérocolite nécrosante alors qu’ils sont nourris exclusivement avec du lait maternel.

L’intérêt des oligosaccharides du lait maternel semble bien étayé pour stimuler l'adaptation intestinale du prématuré à l’alimentation et réduire la fréquence de l'entérocolite nécrosante.

Le but de cette étude était de mesurer la concentration de 15 oligosaccharides du lait humain (HMO) dominants dans le lait maternel au cours de la période néonatale et d’étudier les corrélations entre leurs niveaux et la survenue d’entérocolite, de sepsis et de retard de croissance chez 106 prématurés, avec un poids de naissance extrêmement faible (inférieur à 1000 g), exclusivement nourris avec du lait maternel.

Il apparaît que la diversité des oligosaccharides du lait humain et les taux de Lacto-N-difucohexaose I étaient plus faibles dans les échantillons des mères en cas d’entérocolite, par rapport aux prématurés qui n’ont pas eu d’entérocolite. Or, le lacto-N-difucohexaose I est uniquement produit par des mères Lewis positives, c’est-à-dire celles qui sont génétiquement programmées pour le faire.


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dimanche 31 juillet 2022

Réseau Neuronal par Défaut (RND)


Il joue un rôle clé dans notre santé mentale et émotionnelle. Il est chargé de 
réfléchir sur nos états émotionnels vis-à-vis de nous-mêmes et des autres

Les neurosciences ont tenté de comprendre comment le cerveau génère des pensées spontanées lorsque nous ne sommes pas concentrés. Nous savons maintenant qu'elle est causée par un réseau cérébral à grande échelle – composé de nombreuses régions cérébrales travaillant ensemble. Cela confirme que, comme dans le sommeil, le cerveau ne s'arrête jamais.

Que se passe-t-il dans notre cerveau lorsque nous rêvons éveillés ?

Il est courant de se surprendre dans un état d'auto-absorption, rêvant éveillé. Même dans des situations où il y a beaucoup de lumière et où il est possible de détecter des mouvements autour de nous, nous avons une étonnante capacité à ne penser à rien, à ignorer ce qui se passe dans l'environnement immédiat et à nous laisser simplement emporter par une agréable sensation de n'ayant nulle part où diriger notre attention.

Ces épisodes où l'on se perd dans un flot de sensations et de pensées déroutantes et difficile à délimiter ne surviennent pas par hasard, puisqu'ils ont une base neurale dans le fonctionnement normal de notre cerveau.

Pendant de nombreuses années, on a cru que le cerveau était un organe dont le niveau d'activité électrique dépend essentiellement du fait qu'il travaille ou non pour résoudre des tâches cognitives. De ce point de vue, par exemple, la machinerie neurale de notre tête ne commencerait vraiment à fonctionner qu'au moment où nous essayons de nous souvenir de quelque chose pour répondre à une question d'examen, résoudre une puzzle, observer attentivement une personne ou, par exemple, suivre quelques instructions pour assembler un meuble.

Être distrait est une expérience que tous les êtres humains partagent. À tel point que nous avons passé des centaines d'années, à travers différentes cultures, à rechercher le juste équilibre entre la pensée focalisée et non focalisée.

Lorsque notre cerveau cesse de se concentrer sur une tâche, ce réseau à grande échelle est activé, et avec lui, des fonctions liées à notre SOI.

Pour une raison quelconque, certaines personnes considèrent la pensée floue comme une habitude négative qui doit être contrôlée. Et d'autres personnes comme un besoin créatif. La réalité, comme en tant d'occasions, est que la vertu se trouve dans l’équilibre.


Réseau neuronal par défaut

Le réseau de neurones par défaut est une fonction du cortex cérébral qui s'active lorsque la personne n'est pas concentrée sur le monde extérieur. Lorsque les gens effectuent une tâche ou s'occupent de quelque chose de spécifique, cette fonction cérébrale est déconnectée et le réseau de travail se met en marche.

Il s'agit d'un réseau fonctionnel proéminent, caractérisé par une activité intrinsèque importante d'un ensemble de régions cérébrales qui sont actives lorsque l'individu maintient une activité d'errance mentale, et diminuent leur activité lorsque l'individu exerce des activités perceptives ou motrices.

L'ensemble des parties du cerveau impliquées dans cette activité s'appelle le réseau de neurones par défaut (RND). En anglais DNN : Deep neural network. Les recherches menées pour mieux comprendre cette structure servent à mieux comprendre comment nous pensons et ressentons.

Par conséquent, le réseau en mode par défaut ou réseau neuronal par défaut fait référence à un groupe interconnecté de structures cérébrales supposées faire partie d'un système fonctionnel.

Ce réseau est composé de plusieurs aires cérébrales qui sont principalement dirigées vers le traitement des stimuli internes, la comparaison avec la mémoire à long terme, l'émotion et l'élaboration de réponses autonomes.

Dans cet état, un mélange de souvenirs, de plans futurs, de pensées et d'expériences personnelles est expérimenté, qui coule sans aucun contrôle, ce que l'on appelle une activité introspective ou égocentrique. Lorsqu'une personne montre une activité élevée du réseau neuronal par défaut, il peut y avoir des manques d'attention, car le cortex mettrait plus de temps à réagir.

Dans l'enfance, les connexions du réseau de neurones par défaut sont encore faibles, mais les données indiquent qu'il est prêt à être utilisé dès le plus jeune âge. Par la suite, les processus de myélinisation et l'activité spontanée renforcent les connexions, conduisant à des stratégies plus efficaces. De même, dans la vieillesse, les fonctions de ce réseau sont diminuées, entraînant une moins bonne exécution des tâches et une diminution des fonctions exécutives.

Cette activité basale du cerveau réalisée par le réseau de neurones par défaut est essentielle pour planifier les actions futures et revêt une grande importance puisqu'elle est impliquée dans des maladies neurologiques allant de la dépression majeure à la maladie d'Alzheimer.

Le réseau de neurones par défaut a été découvert en 1990 par le neuro-scientifique Marcus Raichle lors d'une série d'expériences d'imagerie par résonance magnétique. Le concept d'un réseau en mode par défaut a été développé après que des chercheurs ont remarqué par inadvertance des niveaux surprenants d'activité cérébrale chez des participants expérimentaux supposés être "au repos". Ils n'étaient pas engagés dans une tâche mentale spécifique, mais se reposaient simplement tranquillement, souvent les yeux fermés.

Au fur et à mesure que les méthodes de neuro-imagerie devenaient plus précises, les données continuaient de s'accumuler suggérant que l'activité pendant les états de repos suivait un certain ordre. Au début des années 2000, Raichle, Gusnard et leurs collègues ont publié une série d'articles qui tentaient de définir plus précisément les zones du cerveau les plus actives pendant ces états de repos.

C'est dans l'une de ces publications qu'ils ont utilisé le terme mode par défaut pour désigner cette activité de repos, un terme qui a conduit à considérer les zones du cerveau présentant une activité en mode par défaut comme faisant partie du réseau en mode par défaut.

Des recherches récentes montrent que le cerveau humain est câblé pour ne pas ralentir beaucoup lorsque nos pensées se tournent vers nous-mêmes. Dans les moments où nous devenons égocentriques, nous entrons dans un "mode par défaut" que nous commençons à peine à comprendre, et le réseau neuronal par défaut est donc le tissu de cellules nerveuses qui permet que cela se produise.


Fonctionnement du réseau

Représentation de la connectivité fonctionnelle lorsque nous ne sommes pas concentrés,
 formée par le cortex préfrontal médial, le cortex cingulaire postérieur
 et le lobe pariétal inférieur, entre autres

Le cerveau alterne entre différents états d'attention. Grosso modo, elle peut se résumer en deux mécanismes :

* Réseau exécutif central, associé à la concentration, à la maîtrise de soi, à la résolution de problèmes et à la prise de décision que nous utilisons lorsque nous lisons.

* Le réseau en mode par défaut est associé à l'attention diffuse, à l'errance de l'esprit et aux pensées spontanées, souvent autobiographiques, que nous utilisons lorsque nous nous promenons et que nos pensées commencent à vagabonder dans le passé ou le futur.

Ces deux réseaux sont "corrélés négativement". Quand l'un augmente son activité, l'autre diminue. On peut utiliser l'un ou l'autre, mais pas les deux en même temps.

Différents réseaux surveillent l'environnement,
guident l'attention et exécutent des actions

Réseau Salience. C'est celui qui cède le plus rapidement possible la place au réseau exécutif central ou au réseau en mode par défaut. Il filtre les informations en fonction de l'importance et du type de contenu.

À la fin d'une tâche qui nécessite de la concentration, le RND s'active en moins d'une demi-seconde. De plus, les deux se font concurrence. Dès que notre attention est détournée de la tâche, le RND nous entraîne. Probablement pour donner une pause à notre mémoire de travail.

Les neurones utilisent le lactate des cellules gliales
 comme principale source d'énergie

Mais en réalité, ce qui se passe, c'est qu'après douze secondes d'attention, nos neurones commencent à manquer de "carburant". Ils vont d'abord chercher de l'énergie dans les cellules gliales grâce au lactate, un sucre facile à utiliser. Et s'ils ne le trouvent pas, ils recherchent du glycogène, qui est stocké la nuit lorsque nous dormons.

Si nos neurones ne trouvent pas le lactate ou le glycogène dont ils ont besoin pour se concentrer, ils s'épuisent, permettant à d'autres parties du cerveau d'attirer l'attention sur elles-mêmes. C'est alors que l'esprit commence à divaguer et que nous faisons l'expérience de ce qu'on appelle le courant de conscience.

Cependant, lorsque notre esprit divague, ce n'est pas exactement la même chose que lorsqu'il se repose : le RND et notre système exécutif sont très actifs.

Fonctions du réseau neuronal par défaut

Ce réseau de neurones étend ses connexions à travers de vastes zones cérébrales, en particulier entre :

* Le cortex préfrontal médian, spécialisé dans nos émotions et notre niveau de vigilance.

* Le cortex pariétal postérieur, responsable du traitement des stimuli qui nous entourent, coordonnant le corps avec la vue.

* Le cortex pariétal médian et cingulaire postérieur, responsable de notre conscience somatique et du traitement de l'information spatiale.

Certaines des autres structures qui peuvent être considérées comme faisant partie du réseau sont le cortex temporal latéral, la formation hippocampique et le précuneus.

Ce réseau de neurones est généralement activé automatiquement et par défaut, mais certaines tâches nécessitant notre attention sont capables de désactiver ce réseau de neurones.

Le réseau de neurones par défaut a un rôle clé dans la rumination – pensées négatives répétitives – et la divagation, et s'active surtout lorsque nous sommes "inactifs".

Lorsque cela se produit, notre esprit commence à vagabonder d'un sujet à l'autre, sautant d'une pensée à l'autre, d'une inquiétude à l'autre.

La divagation peut agir comme un moyen de décharger les pensées que notre esprit produit, mais lorsque ces pensées sont très négatives et que nous y restons coincés, nous commençons à "ruminer", en passant en revue sans cesse ces pensées qui nous font nous sentir mal et en créant à moyen-long terme, des états d’humeur dépressifs et anxiogènes. Dans le cas des ruminations, les pensées tournent autour d'une vision négative de soi et de l'avenir, ce qui affecte l'estime de soi.

En rêvant éveillés : le cerveau continue de fonctionner

La nature de ce genre de “vagabondage mental”, ou mind-wandering, est différente de ce que l'on pensait : ce n'est pas une activité qui entraîne le black-out de vastes zones du cerveau et la diminution de l'activité coordonnée de nos neurones, mais plutôt elle continue d'être liée à un fonctionnement systématique et déterminé des aires cérébrales.

Lorsque nous rêvons, les neurones de notre cerveau continuent d'envoyer des impulsions électriques massives. Cette activité électrique montre des schémas bien définis et il y a une coordination en elle, ce qui montre que ces neurones continuent de répondre à une fonction au stade complet de l'auto-absorption.

Étonnamment, lorsque nous commençons à divaguer et que nous cessons de prêter attention à notre environnement, notre cerveau consomme presque la même énergie que lorsque nous effectuons des tâches cognitives complexes que nous devons accomplir consciemment : seulement 5 % de moins. D'une certaine manière, notre cerveau est conçu pour que nous puissions rêvasser, et il est probable que cette activité ait une ou plusieurs utilisations spécifiques.

Ainsi, le réseau en mode par défaut est un groupe de régions cérébrales qui semblent montrer des niveaux d'activité inférieurs lorsque nous sommes engagés dans une tâche en particulier, comme faire attention, mais des niveaux d'activité plus élevés lorsque nous sommes éveillés et non engagés dans aucun exercice mental spécifique.

s'active quand on effectue 
une tâche, rêvasse, divague
 et pense aux autres

C'est pendant ces moments que nous pouvons rêvasser, nous rappeler des souvenirs, visualiser l'avenir, surveiller l'environnement, penser aux intentions des autres, etc. – objectif explicite de penser dans l'esprit.

En ce qui concerne l'aspect psychologique de ce qu'implique la coordination des neurones du réseau de neurones par défaut, nous savons que lors des moments de rêverie nos pensées, bien qu'imprécises et difficiles à capter verbalement – en partie à cause du peu d'attention que nous leur portons –, tournent autour de l’idée du "soi" et des situations imaginaires qui pourraient se produire dans le futur, plutôt que des révisions d'expériences passées. Cela nous amène à croire que la fonction du mode par défaut peut être liée à l'anticipation des événements et à notre réaction à ceux-ci, bien que cette hypothèse reste à tester.

Notre esprit n’est pas conçu pour "rester vide". Ainsi, il est difficile d'évaluer dans quelle mesure notre esprit est vide et si, lorsque cela se produit, notre cerveau entre dans une sorte d'activation qui consomme presque autant d'énergie que la pensée centrée sur des stimuli externes.

L'énergie noire du cerveau

Nous savons que l'activité cérébrale continue d'exister même lorsque nous cessons de prêter attention aux stimuli du monde extérieur. Maintenant... À quoi sert toute cette activité ? Quels types de processus neuronaux utilisent toutes ces ressources qui ne sont pas destinées à résoudre les problèmes liés à l'environnement ?

Pour l'instant, on sait peu de choses sur cette question, et c'est ce qui a conduit certains chercheurs à parler de "l'énergie noire du cerveau", un type d'activation dont on sait qu'il est là, mais dont la fonction est inconnue.

Des recherches récentes ont commencé à détecter des liens entre l'activité dans le réseau en mode par défaut et les troubles mentaux tels que la dépression, l'anxiété et la schizophrénie.

Il a été découvert que certains types de drogues activent ce réseau neuronal, donnant lieu à une plus grande activité dans les connexions qui le composent. L'une de ces substances est la psilocybine, un champignon classé comme drogue hallucinogène. Il a été prouvé qu'à la suite de cette hyperactivation du réseau neuronal par défaut, les sujets perçoivent une plus grande clarté de conscience et réalisent des processus de connaissance de soi très intenses.

La différence avec l'activation normale de ce réseau qui se produit chez les sujets qui ne sont pas sous les effets de la psilocybine est qu'elle est beaucoup plus intense. Les gens peuvent avoir des sentiments similaires à ceux de la psychose, ayant des difficultés à séparer leur monde interne de l'externe.

De plus, des thérapies telles que la méditation ont retenu l'attention pour influencer l'activité dans RND, ce qui suggère que cela pourrait faire partie de son mécanisme d'amélioration du bien-être.

L'étude du fonctionnement du réseau de neurones par défaut peut nous aider à mieux comprendre de quoi nous parlons lorsque nous nous référons à l'activité de "rêver éveillé" et nous rapproche de la possibilité de révéler à quels aspects utiles du fonctionnement cérébral cet ensemble de neurones est associé et par quelle logique ce type d'activation est guidé.

Réseau de neurones et méditation par défaut

La méditation est une pratique qui consiste à réguler volontairement l'attention, en déplaçant l'attention des productions de l'esprit – pensées et émotions – vers un objet comme la respiration ou la flamme d'une bougie.

Il a été observé que la méditation habituelle diminue l'activité du réseau neuronal par défaut. Parce que lorsque nous nous arrêtons un instant et fermons les yeux, nous sentons que notre esprit est plus actif que jamais et télécharge sans arrêt des pensées sans importance mélangées à des souvenirs, des soucis et la “liste des tâches en attente”.

Au début, ces sensations sont normales et font partie du processus de relaxation de l'esprit et de ralentissement de son fonctionnement, mais lorsque vous persistez et méditez régulièrement, vous commencez à voir des espaces libres de pensées... un signe que le réseau de neurones par défaut s'éteint. Et même si ce n'est que pour quelques secondes, nous modifions notre cerveau.

L'une des clés de la méditation est de ne pas juger l'expérience méditative elle-même, en acceptant toute pensée, émotion ou sensation qui peut nous venir. Ceci, qui semble facile en apparence, demande en réalité beaucoup d'efforts car il s'agit de renoncer volontairement à des jugements sur ce que l'on pense ou ressent. La méditation crée un espace calme et sans jugement qui libère.

La méditation forme notre attention, il n'est donc pas surprenant qu'elle ait un effet direct sur la divagation et la rumination. Le réseau de neurones par défaut supprime son activité lorsque des tâches sont effectuées où l'attention est la protagoniste et la méditation consiste à rediriger l'attention vers le corps ou un objet extérieur, c'est pourquoi elle le désactive.

Et lorsque nous modifions notre cerveau de l'intérieur, toute notre vie change.

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Le cerveau nous aide à décider de notre avenir

Selon des chercheurs de l'Université de Pennsylvanie, dont l'étude a été publiée dans le Journal of Neuroscience en mai 2021, lorsque nous imaginons le futur, notre cerveau ouvre deux voies de travail simultanées : l'une se consacre à le concevoir, l'autre analyse s'il sera positif ou négatif, en utilisant le réseau de neurones par défaut.

La recherche a découvert qu'en imaginant l'avenir, le cerveau assume deux fonctions simultanées et parallèles : l'une dessine à quoi il ressemblera, l'autre évalue si le pronostic est positif ou négatif. Il utilise le soi-disant réseau de neurones par défaut (RND), responsable d'une grande partie de l'activité effectuée alors que l'esprit est apparemment au repos, pour nous demander si nous voulons que ce que nous pensons se produise ou non.

Pratiquement tous les jours, nous pensons à l'avenir et aux décisions que nous devrons prendre. Nous le faisons généralement lorsque nous ne nous concentrons pas sur des activités quotidiennes spécifiques, dans ces moments où la dynamique frénétique de la vie quotidienne ralentit et nous donne une pause.

Maintenant, les scientifiques ont découvert comment se développe ce processus à travers lequel nous imaginons l'avenir et évaluons différentes options.

Le cerveau est "divisé" en deux zones de travail lorsque nous nous consacrons à penser à l'avenir. Bien qu'elles agissent simultanément, chacune d'elles remplit des fonctions différentes. D'une part, un secteur est dédié à la tâche constructive : il dessine l'avenir, l'imagine et le construit selon nos envies.

En même temps, dans une autre région, la fonction d'évaluation est exécutée, à travers laquelle le cerveau analyse si l'avenir imaginé sera positif ou négatif.

Le cerveau ne se repose pas

Ces processus sont exécutés dans ce que l'on appelle le réseau neuronal par défaut. Ce réseau est lancé lorsque nous ne réalisons pas d'activités spécifiques ou concrètes, dans ces moments de supposée immobilité mentale, le cerveau ne se repose pas vraiment.

Il n'y a peut-être pas de stimuli externes qui le motivent, mais le cerveau n'arrête toujours pas de fonctionner : on pense qu'entre 60% et 80% de l'énergie totale utilisée par le cerveau, s’emploie dans des circuits non liés à des stimuli ou à des événements externes.

Le cerveau a une "vie propre" qui lui permet d'aller au-delà du quotidien et de l'évidence, comme dans ce cas imaginer le futur. Et il n'est pas toujours dédié à des questions très profondes ou existentielles : le réseau de neurones par défaut peut être activé lorsque nous avons besoin, par exemple, de décider où nous partirons en vacances l'été prochain ou quand et comment nous réglerons une facture impayée.

Construction et évaluation du futur

Les chercheurs ont conçu une expérience qui leur a permis de vérifier que les fonctions, la "constructive" et l'"évaluative", ont lieu dans deux régions différentes du cerveau.

En principe, le réseau de neurones par défaut se manifeste principalement dans différents secteurs du cortex cérébral et dans l'hippocampe. Mais grâce aux informations obtenues par des images cérébrales de différents volontaires, les spécialistes ont vérifié la localisation de deux sous-réseaux.

Lorsque les gens ont réfléchi aux aspects de construction et de conception de leur avenir, un sous-réseau ventral s'est activé, apparemment spécialisé pour la fonction de construction. En revanche, lorsqu'ils tentaient de définir si le futur souhaité serait positif ou négatif, un sous-réseau dorsal s'activait, chargé de la fonction évaluative.

Enfin, les scientifiques se sont déjà lancé un nouveau défi : déterminer, en observant ce réseau cérébral, s'il influence aussi les décisions prises dans le présent, au-delà de la construction et de l'évaluation d'un futur possible. De plus, cela pourrait être utile pour percer les mystères inhérents aux processus qui régulent l'imagination dans le cerveau.

Controverse

Le concept d'un réseau en mode par défaut n'est pas exempté de controverse. Certains soutiennent qu'il est difficile de définir l'éveil au repos comme un seul état d'activité, car la consommation d'énergie pendant cet état est similaire à la consommation d'énergie pendant d'autres états d'éveil.

D'autres ont affirmé qu'il n'est pas clair ce que signifient les modèles d'activité pendant ces états de repos, et donc quelle est réellement l'importance fonctionnelle des connexions entre les régions dans le réseau en mode par défaut.

L'idée d'un réseau en mode par défaut n'est pas universellement acceptée. Même ceux qui soutiennent l'idée reconnaissent qu'il reste beaucoup de travail à faire pour découvrir les fonctions exactes du réseau.

Quoi qu'il en soit, au moins le concept de réseau neuronal par défaut a suscité un intérêt pour comprendre ce que fait le cerveau lorsqu'il n'est pas engagé dans une tâche spécifique, et cette ligne de recherche peut nous aider à acquérir une compréhension plus complète de la fonction cérébrale.

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Divaguer est nécessaire

Le RND est impliqué dans les activités mentales de base :

* Cela nous permet de raconter des histoires sur nous-mêmes et de conceptualiser qui nous sommes par rapport aux autres.

* Cela nous permet de revivre des souvenirs et d'imaginer l'avenir.

* Cela nous permet même de simuler les états mentaux internes des autres afin de faire preuve d'empathie et de coopérer.


Le RND est activé lorsque nous réfléchissons aux préférences personnelles, aux croyances, aux valeurs, aux sentiments, aux capacités et aux attributs physiques. Il est impliqué dans la façon dont nous utilisons ces traits pour guider et motiver notre comportement futur. Cela signifie qu'il est crucial pour nous donner notre sens de SOI. Notre RND est le reflet de notre personnalité.

De plus, le RND intervient dans l'apprentissage, nous permettant de faire des liens entre les concepts et d'avoir une vue d'ensemble. L'apprentissage est plus efficace si nous laissons notre esprit divaguer pendant les périodes de concentration, donnant à nos nouvelles connaissances une chance de s'accrocher à nos cartes du monde existantes. Par conséquent, la divagation a un poids important dans nos vies.

En nous permettant de revivre des événements passés, de simuler ce que les autres ressentent, d'explorer nos valeurs et de nous engager dans l'apprentissage, peut-être que le RND se rend à ces endroits parce qu'il en a besoin.

Un souvenir désagréable peut nous aider à résoudre des problèmes liés à notre identité et à nos relations avec les autres. Le fait que notre esprit continue de divaguer dans ces endroits suggère que nous n'avons pas encore appris notre leçon.

Apprendre à divaguer et accepter les distractions

Comme pour de nombreux états cognitifs ou émotionnels, l'état lui-même n'est pas intrinsèquement “bon” ou “mauvais” ; ce qui compte c'est ce qu'on en fait. Divaguer peut devenir une distraction, surtout lorsque nous procrastinons, mais elle peut aussi être dirigée vers la réalisation de nos objectifs.

La procrastination est l'action ou l'habitude de retarder des activités ou des situations qui doivent être traitées, en les remplaçant par d'autres situations moins pertinentes ou agréables.

Acceptez les changements d'attention. Il n'est pas possible d'être concentré tout le temps. Pour atteindre des objectifs, l'esprit doit basculer entre l'attention focalisée et non focalisée. N'attendez pas que l'énergie soit complètement épuisée, mais prévoyez des périodes de temps raisonnablement courtes et un travail ciblé.

Faites des pauses conscientes. Au lieu de laisser votre esprit divaguer chaque fois que vous vous sentez fatigué, bloquez-vous du temps pour laisser divaguer votre esprit : se promener, se doucher, cuisiner… Nous avons besoin de diriger nos distractions.

Contrôlez les divagations "négatives". Les personnes souffrant de troubles anxieux ou de dépression éprouvent des pensées négatives lorsqu'elles divaguent dans leur esprit, ce que l'on appelle la rumination. Pour y faire face, essayez de méditer ou de travailler avec votre respiration pour faire ressortir d'autres stimuli que la pensée dans votre mémoire de travail.

Divaguer est une capacité que nous ne comprenons pas entièrement. Au lieu de la rejeter comme une source de distraction, elle devrait être utilisé comme un outil pour maximiser notre créativité et notre productivité.



Nous devrions inviter notre RND à intervenir plus souvent, mais en apprenant à être plus habile avec lui. 
Au lieu de concevoir nos vies pour le repousser, nous pouvons nous lier d'amitié avec lui et
 l'intégrer pleinement dans nos vies.
Toute la vie ne consiste pas à faire attention.


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