Identification des zones cérébrales essentielles au sens du temps humain
Des chercheurs du Medical College of Wisconsin de Milwaukee et du Veterans Affairs Medical Center d'Albuquerque ont maintenant identifié les zones du cerveau responsables de la perception du passage du temps afin d'accomplir des fonctions quotidiennes essentielles, plus de détails sur: unisci.com
Le timing est tout. Il entre en jeu lors de la prise de décisions en une fraction de seconde, comme savoir quand s'arrêter à un feu rouge, attraper une balle ou moduler le rythme lors de la lecture du piano.
Maintenant, des chercheurs du Medical College of Wisconsin de Milwaukee et du Veterans Affairs Medical Center d'Albuquerque ont zones identifiées dans le cerveau responsables de percevoir le passage du temps afin de mener à bien la vie quotidienne critique les fonctions.
Leur étude est la première à démontrer que les noyaux gris centraux situés profondément dans la base du cerveau et le lobe pariétal situé à la surface du côté droit du cerveau, sont des zones critiques pour ce chronométrage système.
Leurs résultats sont publiés dans le dernier numéro de Nature Neuroscience. Surtout, l'étude remet en question une croyance de longue date et largement répandue dans la communauté scientifique selon laquelle le cervelet est la structure critique impliquée dans la perception du temps.
"Nous sommes ravis que nos résultats puissent également avoir une application pour mieux comprendre certains troubles neurologiques", a déclaré Stephen M. Rao, Ph. D., professeur de neurologie au Medical College et chercheur principal. "En identifiant la zone du cerveau responsable de régir notre sens du temps, les scientifiques peuvent désormais étudier la perception du temps défectueuse, qui a été observée dans les patients atteints de la maladie de Parkinson et du trouble de déficit de l'attention / hyperactivité (TDAH), deux maladies dont on pense généralement qu'elles ont une fonction anormale au sein de la base ganglions. "
Prendre des décisions précises concernant la durée de courts intervalles de temps de 300 millisecondes à 10 secondes est essentiel pour la plupart des aspects du comportement humain. Les théories contemporaines du chronométrage à court intervalle supposent l'existence d'un système de chronométrage dans le cerveau, mais l'identification de ces systèmes cérébraux a été difficile et controversée.
Utilisation d'une nouvelle technique d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) qui suit les changements seconde par seconde dans l'activité cérébrale, les enquêteurs ont identifié les régions du cerveau qui sont essentielles pour ce chronométrage système.
Dix-sept jeunes hommes et femmes volontaires sains ont été imagés tout en étant invités à percevoir la durée entre les présentations de deux tons consécutifs. Une seconde plus tard, deux autres tons ont été présentés et les sujets ont été invités à juger si la durée entre les tons était plus courte ou plus longue que les deux premiers tons.
Pour s'assurer que les systèmes cérébraux associés à la perception du temps sont clairement identifiés, deux tâches de contrôle ont été donnés, ce qui impliquait d'écouter des tonalités ou d'estimer leur hauteur, mais de ne pas porter de jugement sur leur durée.
En utilisant cette technique d'imagerie rapide, les enquêteurs ont pu isoler uniquement les zones du cerveau activé lors de la présentation des deux premiers tons - lorsque les sujets ne perçoivent et temps. Leurs résultats ont démontré de façon concluante que les fonctions de chronométrage sont régies par les noyaux gris centraux et le cortex pariétal droit.
Les enquêteurs soupçonnent depuis longtemps, sur la base de preuves indirectes, que les noyaux gris centraux pourraient être impliqués dans la perception du temps. Les noyaux gris centraux ont des cellules nerveuses qui contiennent principalement le neurotransmetteur, la dopamine.
Les patients atteints de la maladie de Parkinson ont une réduction anormale de la dopamine dans les noyaux gris centraux et éprouvent généralement des problèmes de perception du temps. Ces difficultés s'améliorent partiellement lorsque les patients reçoivent un médicament qui augmente les niveaux de dopamine dans le cerveau.
Une perception du temps défectueuse a également été observée chez les patients atteints de la maladie de Huntington et Trouble déficitaire de l'attention / hyperactivité (TDAH), deux troubles dont on pense généralement qu'ils ont une fonction anormale dans les noyaux gris centraux. Des études animales ont également démontré l'importance de la dopamine dans le chronométrage.
Des chercheurs du Medical College de l'Hôpital Froedtert, une importante filiale d'enseignement du Medical College, utilisent actuellement cette nouvelle procédure de neuroimagerie pour mieux comprendre comment le cerveau permet aux médicaments de remplacement de la dopamine et au méthylphénidate (Ritalin) de normaliser la perception du temps chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson et du TDAH, respectivement.
Une étude supplémentaire, en collaboration avec des chercheurs de l'Université de l'Iowa, examinera le temps perception dans les premiers stades de la maladie de Huntington, avant le développement du mouvement caractéristique désordre.
Le rôle critique des lobes pariétaux dans le chronométrage a d'abord été suggéré par la co-auteure Deborah L. Harrington, Ph. D., chercheur scientifique, Veterans Affairs Medical Center et professeur agrégé de recherche en neurologie et psychologie, Université du Nouveau-Mexique, Albuquerque, NM. Elle et ses collègues ont rapporté que les patients ayant subi un AVC avec des dommages au cortex pariétal du côté droit mais pas du côté gauche du cerveau avaient une perception temporelle altérée.
Les patients de l'étude proviennent de l'hôpital Froedtert et du VA Medical Center de Milwaukee. De plus, les chercheurs étudient des patients adultes atteints de TDAH qui ont été vus depuis leur enfance au Medical College.
Coauteur de l'étude avec les Drs. Rao et Harrington est Andrew R. Mayer, M.S., étudiant diplômé, département de neurologie, Medical College of Wisconsin.
L'étude a été financée par des subventions de l'Institut national de la santé mentale et du W.M. Fondation Keck au Medical College, et le ministère des Anciens Combattants et la Fondation nationale pour l'imagerie fonctionnelle du cerveau au Centre médical des anciens combattants, Albuquerque. - Par Toranj Marphetia
