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264. NEUROSCIENCES

Contrôle des impulsions : Découverte d'une zone cérébrale associée

Résumé : Une nouvelle étude a identifié le gyrus frontal inférieur droit (rIFG) comme régulateur central du circuit de contrôle inhibiteur du cerveau.

En utilisant une modélisation causale dynamique et une IRMf sur un échantillon de 250 participants, l'étude révèle que le rIFG influence de manière significative le noyau caudé et le thalamus lors des tâches d'inhibition de la réponse. Cette recherche montre également des différences entre les sexes dans la fonction cérébrale : les femmes ont des schémas neuronaux distincts dans le thalamus et, globalement, un meilleur contrôle inhibiteur est en corrélation avec une communication neuronale plus forte du thalamus au rIFG.

Ces résultats fournissent des informations précieuses pour le développement de thérapies de neuromodulation pour les troubles mentaux et neurologiques présentant des déficits de contrôle inhibiteur.

 

Faits marquants:

1. L'étude identifie le gyrus frontal inférieur droit (rIFG) comme un élément crucial dans le contrôle de l'inhibition de la réponse du cerveau.

2. Un fonctionnement cérébral spécifique au sexe a été observé, les femmes présentant des modèles d'activité neuronale différents dans le thalamus par rapport aux hommes.

3. Une communication neuronale plus forte du thalamus au rIFG était liée à un meilleur contrôle inhibiteur, mettant en évidence des cibles potentielles pour les thérapies de neuromodulation.

Source : Hôpital de Chine occidentale de l'Université du Sichuan

 

Publiée dans le numéro 3 de Psychoradiology 2023 , une équipe de chercheurs dévoués de l'Université de Hong Kong et de l'Université des sciences et technologies électroniques de Chine a identifié de manière concluante le gyrus frontal inférieur droit (rIFG) comme un élément clé et un régulateur causal au sein du nœuds d’inhibition de la réponse sous-corticale.

Ce circuit de contrôle inhibiteur latéralisé à droite, caractérisé par sa connectivité intrinsèque significative, met en évidence le rôle crucial du rIFG dans l'orchestration du contrôle cortico-sous-cortical descendant, soulignant la dynamique complexe de la fonction cérébrale dans l'inhibition de la réponse.

 

 

264 neurosciences

La recherche indique que différents processus cérébraux pourraient induire des performances comportementales similaires en matière d'inhibition de la réponse selon les sexes, en particulier dans les boucles thalamiques, avec une précision d'inhibition de la réponse plus élevée associée à un flux d'informations plus fort du rThal au rIFG. Crédit : Actualités des neurosciences

 

Dans cette étude approfondie, les chercheurs ont utilisé la modélisation causale dynamique (DCM-PEB) et l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) avec un échantillon de taille importante (n = 250) pour explorer les circuits inhibiteurs dans le cerveau, en se concentrant particulièrement sur le gyrus frontal inférieur droit ( rIFG), le noyau caudé (rCau), le globus pallidum (rGP) et le thalamus (rThal).

Cette approche a traité le cerveau comme un système dynamique non linéaire, permettant l'estimation des influences causales dirigées entre ces nœuds, influencées par les exigences des tâches et les variables biologiques.

Les résultats ont révélé une connectivité intrinsèque élevée au sein de ce circuit neuronal, l'inhibition de la réponse améliorant considérablement les projections causales du rIFG vers rCau et rThal, amplifiant particulièrement le rôle régulateur du rIFG au cours de telles tâches.

L'étude a également révélé que les paramètres de sexe et de performance affectent de manière significative l'architecture fonctionnelle du circuit ; par exemple, les femmes présentaient une auto-inhibition accrue dans le rThal et une modulation réduite du GP, tandis qu'une meilleure performance inhibitrice était liée à une communication plus robuste du rThal au rIFG.

Il est intéressant de noter que ces modèles de communication ne se reflètent pas dans un modèle latéralisé à gauche, mettant en évidence une asymétrie hémisphérique.

La recherche indique que différents processus cérébraux pourraient induire des performances comportementales similaires en matière d'inhibition de la réponse selon les sexes, en particulier dans les boucles thalamiques, avec une précision d'inhibition de la réponse plus élevée associée à un flux d'informations plus fort du rThal au rIFG.

Ces connaissances sur les mécanismes de contrôle inhibiteur du cerveau ont des implications significatives pour la compréhension d'une gamme de troubles mentaux et neurologiques caractérisés par des déficits d'inhibition de la réponse.

Les résultats de l'étude pourraient guider le développement de stratégies de neuromodulation ciblées et d'interventions personnalisées pour remédier à ces déficits, améliorant ainsi le traitement et la gestion de ces affections.

 

Informations sur le financement

Le programme national clé de recherche et de développement de Chine (2018YFA0701400), la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (31530032, 91632117, 32200904), les projets technologiques clés de la province du Guangdong (2018B030335001).

A propos de cette actualité de la recherche en neurosciences

Auteur : Kennis Shen
Source : Hôpital de Chine occidentale de l'Université du Sichuan
Contact : Kennis Shen – Hôpital de Chine occidentale de l'Université du Sichuan
Image : L'image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : accès libre.
« Le gyrus frontal inférieur droit en tant que nœud pivot et régulateur efficace du circuit d'inhibition de la réponse des noyaux gris centraux et thalamocortical » par Qian Zhuang et al. Psychoradiologie

 

Abstrait

Le gyrus frontal inférieur droit comme nœud pivot et régulateur efficace du circuit d'inhibition de la réponse des noyaux gris centraux et thalamocorticale

Arrière-plan

L'implication de circuits spécifiques des noyaux gris centraux et thalamocorticaux dans l'inhibition de la réponse a été largement cartographiée dans des modèles animaux. Cependant, les nœuds pivots et la régulation causale dirigée au sein de ce circuit inhibiteur chez l'homme restent controversés.

Objectif

L'objectif principal de la présente étude était de déterminer le flux d'informations causales et les nœuds critiques dans les circuits inhibiteurs des noyaux gris centraux et thalamocorticaux et également d'examiner si ceux-ci sont modulés par des facteurs biologiques (c'est-à-dire le sexe) et les performances comportementales.

Méthodes

Ici, nous capitalisons sur les progrès récents en matière de modélisation causale dirigée robuste et biologiquement plausible (DCM-PEB) et sur un vaste ensemble de données d'inhibition de la réponse ( n = 250) acquis avec l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle concomitante pour déterminer les nœuds clés, leur régulation causale et leur modulation via variables biologiques (sexe) et performances inhibitrices dans le circuit inhibiteur englobant le gyrus frontal inférieur droit (rIFG), le noyau caudé (rCau), le globus pallidum (rGP) et le thalamus (rThal).

 

 

Résultats

L'ensemble du circuit neuronal présentait une connectivité intrinsèque élevée et une inhibition de la réponse, augmentant considérablement les projections causales du rIFG vers rCau et rThal. Une comparaison directe a en outre démontré que l'inhibition de la réponse induisait un afflux croissant de rIFG et augmentait la régulation causale de cette région par rapport au rCau et au rThal. De plus, le sexe et la performance ont influencé l'architecture fonctionnelle des circuits de régulation, de sorte que les femmes présentaient une auto-inhibition accrue de rThal et une diminution de la modulation de rThal à GP, tandis qu'une meilleure performance inhibitrice était associée à une communication plus forte de rThal à rIFG. De plus, les analyses de contrôle n’ont pas révélé de communication clé similaire dans un modèle latéralisé gauche.

Conclusions

Ensemble, ces résultats indiquent un rôle central du rIFG en tant qu'entrée et régulateur causal des nœuds d'inhibition de la réponse sous-corticale.

 

Décembre 2023

TESTS PSYCHOLOGIQUES

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