Pour en savoir plus sur le monde, tout animal doit faire plus que simplement prêter attention à son environnement : il doit également savoir quels images, sons et sensations dans son environnement sont les plus importants, et surveiller comment l'importance de ces détails change au fil des temps. Cependant, la façon dont les humains et les autres animaux traquent ces détails reste un mystère. Cependant, récemment, des biologistes de l'Université de Stanford ont rapporté qu'ils pensaient avoir découvert comment les animaux classent ces détails de la perception de base (Zhu et al. 2018).
Il existe une région du cerveau appelée le thalamus paraventriculaire , ou PVT qui sert en quelque sorte de gardien, en s'assurant que le cerveau identifie et suit les détails saillants d'une situation.
Bien que la recherche se limite pour le moment aux souris, les résultats pourraient un jour aider les chercheurs à mieux comprendre comment les humains apprennent ou même à traiter la toxicomanie.
Comment le cerveau décide-t-il quoi apprendre ?
Dans sa forme la plus élémentaire, l'apprentissage se résume à la rétroaction entre les stimuli . Par exemple, si vous avez mal à la tête et que vous prenez un médicament, le plus logique est d'espérer que la douleur disparaisse. Si cela se produit de cette façon, vous prendrez probablement ce médicament la prochaine fois que vous aurez mal à la tête. Mais, si vous vous trompez, vous essayerez autre chose jusqu'à ce que le stimulus soit satisfait.
De même, les psychologues et les neuroscientifiques ont étudié de manière approfondie cet aspect de l'apprentissage et l'ont même retracé jusqu'à des parties spécifiques du cerveau qui traitent le retour d'information et stimulent l'apprentissage. Pourtant, cette image de l'apprentissage est incomplète.
Même dans des expériences de laboratoire relativement simples, sans parler de la vie dans le monde réel, les humains et les autres animaux doivent savoir ce qu'il faut apprendre de , (basé sur la curiosité) essentiellement qu'est-ce que le feedback et qu'est-ce que le bruit. Cependant, malgré ce besoin, il s'agit d'un problème auquel les psychologues et les neuroscientifiques n'ont pas accordé autant d'attention.
Étude sur la façon dont le cerveau apprend
Les scientifiques ont appris aux souris à associer des odeurs particulières avec de bons et de mauvais résultats. Une odeur indiquait qu'une gorgée d'eau arrivait, tandis qu'une autre indiquait que la souris était sur le point de recevoir une bouffée d'air sur son visage. Plus tard, les chercheurs ont remplacé la bouffée d'air par un léger choc électrique, ce qui nécessiterait vraisemblablement un peu plus d'attention. Ensuite, l'équipe a découvert que les neurones du PVT suivaient ce changement.
Maintenant, pendant la phase d'inhalation d'air, les deux tiers des neurones PVT ont répondu aux deux odeurs, tandis que 30 % supplémentaires n'étaient activés que par l'odeur de la signalisation de l'eau. C'est-à-dire qu'au cours de cette phase, le PVT a répondu à la fois aux bons et aux mauvais résultats, mais il y avait une plus grande réponse aux bons. Pendant la phase de décharge électrique : cependant, l'échelle a changé ; presque tous les neurones PVT ont répondu au choc, tandis qu'environ les trois quarts ont répondu à la fois aux bons et aux mauvais résultats.
Un changement similaire s'est produit lorsque les souris se sont remplies d'eau. Et, maintenant que l'eau importait moins aux souris, le PVT était moins sensible à l'eau et plus sensible aux inhalations d'air, ce qui signifie qu'il est devenu plus sensible aux mauvais résultats et moins aux bons.
Pris ensemble, les résultats ont montré que le PVT traque ce qui était le plus important à l'époque : le bon résultat quand il l'emporte sur le mauvais, et vice versa.
Comment contrôler l'apprentissage
Les résultats de cette étude pointent vers plusieurs conclusions plus larges, selon les scientifiques. Peut-être plus important encore, d'autres chercheurs ont maintenant un endroit où regarder et examiner : le PVT. De cette façon, lorsqu'ils voudront étudier ce phénomène, ils pourront prêter attention aux différents détails, à la façon dont il affecte et à ce que les animaux apprennent.
En ce sens, les neuroscientifiques disposent désormais également d'une nouvelle façon de contrôler l'apprentissage . En fait, dans des expériences supplémentaires avec des souris génétiquement modifiées afin que l'équipe puisse surveiller l'activité PVT avec la lumière, les chercheurs ont découvert qu'elles pouvaient inhiber ou améliorer l'apprentissage ; par exemple, ils pourraient apprendre plus rapidement aux souris qu'une odeur n'était plus signalée de manière fiable, ou qu'une autre odeur était passée de la signalisation de l'eau à la signalisation de la chasse d'eau.
Enfin, les résultats pourraient indiquer de nouvelles façons de moduler l'apprentissage . Actuellement, chez la souris, en stimulant ou en supprimant l'activité PVT, selon le cas. Ils indiquent également, à long terme, façons d'aider à traiter la toxicomanie , en aidant les toxicomanes à désapprendre l'association entre la prise d'une drogue et l'euphorie qui s'ensuit.
Référence
- Zhu, Y., Nachtrab, G., Piper, K., Allen, W., Luo, L., Chen, X. (2018). Le traitement dynamique de la saillance dans le thalamus paraventriculaire ouvre la voie à l'apprentissage associatif. Article scientifique . doi : 10.1126 / science.aat0481
