306. NEUROSCIENCES

Motricité : Les différences de structure cérébrale expliquent un apprentissage plus rapide des compétences motrices

Résumé : Une nouvelle étude révèle que les personnes qui apprennent rapidement des compétences motrices ont des schémas d’activité cérébrale distincts. En utilisant des électrodes de surveillance cérébrale, ils ont découvert que le traitement visuel joue un rôle crucial dans l’apprentissage de nouveaux mouvements.

Les élèves qui apprennent vite ont montré une activité plus élevée dans les régions cérébrales liées à l’information visuelle et à la planification des mouvements musculaires. Ces résultats soulignent l’importance de la vision dans l’acquisition des compétences motrices et ses implications pour les personnes âgées.

Faits essentiels :

1. L’implication du cortex visuel est essentielle à l’apprentissage rapide des compétences motrices.

2. Les apprenants rapides s’adaptent aux nouveaux modèles de marche quatre fois plus vite que les apprenants lents.

3. Les régions du cerveau dédiées à la planification des mouvements musculaires et à la correction des erreurs sont plus actives chez les apprenants rapides.

Source : Université de Floride

Vous vous inscrivez à un cours de danse swing et au début, vous êtes tous gauchers. Mais, petit à petit, les yeux rivés sur le professeur, vous progressez d'un pas ou deux et commencez à sentir le rythme du big band. Un bon début.

Puis vous regardez et réalisez que le couple à côté de vous a fait deux fois plus de pas en deux fois moins de temps.

Pourquoi?

Selon une nouvelle étude menée par des chercheurs en biomécanique de l’Université de Floride, les apprenants rapides et athlétiques parmi nous sont réellement construits différemment – ​​à l’intérieur de leur cerveau.

C'est ce que le professeur d'ingénierie biomédicale de l'UF, Daniel Ferris, Ph.D., et son ancienne étudiante au doctorat, Noelle Jacobsen, Ph.D., ont découvert lorsqu'ils ont étudié la manière dont les gens apprennent de nouvelles compétences motrices.

Ils ont relié des dizaines de personnes en bonne santé à des électrodes de surveillance cérébrale et les ont fait marcher sur un tapis roulant avec deux bandes se déplaçant à des vitesses différentes. Le tapis roulant a forcé les gens à apprendre rapidement une nouvelle façon de marcher.

« Noelle a pu analyser l’activité cérébrale des meilleurs apprenants par rapport à celle des apprenants lents et, voilà, certaines des zones qui étaient importantes étaient très claires dans leur cerveau », a déclaré Ferris.

« Ce qui nous a le plus surpris, c’est que le cortex visuel était très impliqué dans les différences entre les apprenants lents et rapides. Cela suggère que l’information visuelle joue un rôle clé dans la façon dont vous apprenez à bouger votre corps. »

Ce n'est pas la première preuve du rôle de l'information visuelle dans l'acquisition de nouvelles compétences. Le laboratoire de Ferris a également montré qu'une brève interruption de la vision peut accélérer l'apprentissage de la marche sur une poutre d'équilibre.

En plus de donner une idée de la façon dont certains d’entre nous apprennent les mouvements de danse plus rapidement, l’importance du traitement visuel pourrait contribuer à la compréhension du lien bien connu entre les problèmes de vision et les risques de chute chez les personnes âgées.

En plus de rendre plus difficile la détection des risques de trébuchement, « si vous avez des problèmes de vision, vous pourriez avoir des difficultés à apprendre de nouvelles compétences motrices », a déclaré Ferris.

Il a fallu environ une minute aux élèves rapides pour s’adapter et développer une cadence de marche confortable sur le tapis roulant ; le groupe plus lent a mis quatre fois plus de temps en moyenne.

En plus d'utiliser les zones de traitement visuel de leur cerveau, les élèves rapides ont également montré une activité élevée dans les régions impliquées dans le traitement et la planification des mouvements musculaires, comme les scientifiques l'avaient prévu. Une région de correction d'erreurs de leur cerveau, connue sous le nom de cortex cingulaire antérieur, a également été activée pour répondre à la démarche inhabituelle.

À propos de cette actualité sur la recherche en apprentissage moteur

Auteur : Eric Hamilton
Source : Université de Floride
Contact : Eric Hamilton – Université de Floride
Image : L'image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
« Exploration des signatures électrocorticales de l'adaptation à la marche : dynamique neuronale différentielle chez les adaptateurs de marche lente et rapide » par Daniel Ferris et al. eNeuro

Abstrait

Exploration des signatures électrocorticales de l'adaptation de la marche : dynamique neuronale différentielle chez les adaptateurs de marche lente et rapide

Les individus présentent une variabilité importante dans leur capacité à adapter leurs capacités locomotrices, certains s'adaptant rapidement et d'autres plus lentement. Les différences d'activité cérébrale contribuent probablement à cette variabilité, mais les preuves neuronales directes manquent.

Nous avons étudié les différences individuelles dans l’activité électrocorticale qui ont conduit à des taux d’adaptation locomotrice plus rapides. Nous avons enregistré une électroencéphalographie à haute densité pendant que de jeunes adultes neurotypiques adaptaient leur marche sur un tapis roulant à bande divisée et les avons regroupés en fonction de la rapidité avec laquelle ils ont rétabli la symétrie de leur démarche.

Les résultats ont révélé des signatures spectrales uniques dans les cortex pariétal postérieur, sensorimoteur bilatéral et visuel droit qui diffèrent entre les adaptateurs rapides et lents. Plus précisément, les adaptateurs rapides ont montré une puissance alpha plus faible dans les cortex pariétal postérieur et visuel droit au cours de l'adaptation précoce, associée à une atteinte plus rapide de la symétrie de longueur de pas à l'état stable.

La diminution de l'alpha pariétal postérieur peut refléter une attention spatiale, une intégration sensorielle et une planification des mouvements améliorées pour faciliter une adaptation locomotrice plus rapide. À l'inverse, les adaptateurs lents ont affiché une puissance alpha et bêta plus importante dans le cortex visuel droit au cours de l'adaptation tardive, ce qui suggère des différences potentielles dans le traitement visuospatial.

De plus, les adaptateurs rapides ont démontré une puissance spectrale réduite dans les cortex sensorimoteurs bilatéraux par rapport aux adaptateurs lents, en particulier dans la bande thêta, ce qui peut suggérer des variations dans la perception de la perturbation de la ceinture divisée.

Ces résultats suggèrent que les oscillations alpha et bêta dans les cortex pariétaux postérieurs et visuels et les oscillations thêta dans le cortex sensorimoteur sont liées au taux d’adaptation de la marche.

Aout 2025