307. NEUROSCIENCES & PSYCHOLOGIE
Emotions : Comment le cerveau traite les situations émotionnelles
Résumé : : Une nouvelle étude révèle comment le cerveau réagit aux scènes chargées d’émotion, montrant que le cortex occipital temporal (OTC) différencie les stimuli émotionnels pour guider le comportement. Les chercheurs ont découvert que l’OTC traite à la fois le type et l’intensité émotionnelle des stimuli, offrant ainsi un aperçu des réactions humaines nuancées.
Cette découverte permet de comprendre comment le cerveau prend en charge des choix comportementaux complexes en réponse à des stimuli émotionnels. Ces résultats pourraient éclairer les recherches futures sur les troubles neurologiques et psychiatriques.
Faits essentiels :
1. Réponse cérébrale : L’OTC différencie les stimuli émotionnels en fonction du type et de l’intensité.
2. Comportement directeur : cette activité cérébrale aide à guider les réactions humaines nuancées.
3. Implications de la recherche : Les résultats pourraient aider à comprendre les troubles neurologiques et psychiatriques.
Source : TCD
La capacité de reconnaître et de réagir à des situations chargées d’émotions est essentielle au succès évolutif d’une espèce.
Une nouvelle étude publiée aujourd’hui dans Nature Communications fait progresser notre compréhension de la façon dont le cerveau réagit aux objets et aux scènes chargées d’émotion.
La recherche, menée par la neuroscientifique du Trinity College de Dublin, la professeure Sonia Bishop, et le chercheur de Google Samy Abdel-Ghaffar alors qu'il était doctorant dans le laboratoire du professeur Bishop à l'UC Berkeley, a identifié comment le cerveau représente différentes catégories de stimuli émotionnels d'une manière qui permet plus qu'une simple dichotomie « approche à éviter » pour guider les réponses comportementales.
Les participants ont été invités à classer les images comme positives, négatives ou neutres et à évaluer également l'intensité émotionnelle des images. Crédit : Neuroscience News
La recherche a été financée par les National Institutes of Health des États-Unis.
Sonia Bishop, aujourd'hui présidente du département de psychologie de l'École de psychologie de Trinity et auteure principale de l'étude, explique : « Il est extrêmement important pour toutes les espèces de pouvoir reconnaître et réagir de manière appropriée aux stimuli émotionnellement importants, qu'il s'agisse de ne pas manger de nourriture avariée, de fuir un ours, d'approcher une personne attirante dans un bar ou de réconforter un enfant en pleurs.
« La manière dont le cerveau nous permet de réagir de manière nuancée à des situations et à des stimuli chargés d’émotions suscite depuis longtemps un intérêt. Mais on sait peu de choses sur la manière dont le cerveau stocke les schémas ou les représentations neuronales qui soutiennent les choix comportementaux nuancés que nous faisons en réponse à des stimuli naturels émotionnels.
« Les études en neurosciences sur les comportements motivés se concentrent souvent sur des comportements simples d'approche ou d'évitement, comme appuyer sur un levier pour obtenir de la nourriture ou changer d'endroit pour éviter un choc électrique. Cependant, face à des stimuli émotionnels naturels, les humains ne choisissent pas simplement entre « approcher » ou « éviter ». Ils choisissent plutôt parmi une gamme complexe de réponses adaptées.
« Par exemple, notre réaction d'évitement face à un gros ours (quitter la zone au plus vite) est différente de notre réaction d'évitement face à un animal faible et malade (ne pas trop s'approcher). De même, notre réaction d'approche face aux stimuli positifs d'un partenaire potentiel diffère de notre réaction d'approche face à un bébé mignon.
« Nos recherches révèlent que le cortex temporal occipital est non seulement adapté à différentes catégories de stimuli, mais qu’il décompose également ces catégories en fonction de leurs caractéristiques émotionnelles d’une manière qui est bien adaptée pour guider la sélection entre des comportements alternatifs. »
L'équipe de recherche du Trinity College de Dublin, de l'Université de Californie à Berkeley, de l'Université du Texas à Austin, de Google et de l'Université du Nevada à Reno, a analysé l'activité cérébrale d'un petit groupe de volontaires lorsqu'ils visionnaient plus de 1 500 images représentant des scènes émotionnelles naturelles telles qu'un couple en train de s'embrasser, une personne blessée dans un lit d'hôpital, une maison luxueuse et un chien agressif.
Les participants ont été invités à classer les images comme positives, négatives ou neutres et à évaluer l’intensité émotionnelle des images. Un deuxième groupe de participants a choisi les réponses comportementales qui correspondaient le mieux à chaque scène.
En utilisant une modélisation de pointe de l'activité cérébrale divisée en minuscules cubes (de moins de 3 mm 3 ), l'étude a découvert que le cortex temporal occipital (OTC), une région à l'arrière du cerveau, est réglé pour représenter à la fois le type de stimulus (être humain seul, couple, foule, reptile, mammifère, nourriture, objet, bâtiment, paysage, etc.) et les caractéristiques émotionnelles du stimulus - qu'il soit négatif, positif ou neutre et également qu'il soit d'intensité émotionnelle élevée ou faible.
L’apprentissage automatique a montré que ces modèles de réglage stables étaient plus efficaces pour prédire les comportements correspondant aux images par le deuxième groupe de participants que ce qui pourrait être réalisé en appliquant l’apprentissage automatique directement aux caractéristiques de l’image, ce qui suggère que l’OTC extrait et représente efficacement les informations nécessaires pour guider le comportement.
Samy Abdel-Ghaffar, de Google, a commenté : « Pour ce projet, nous avons utilisé la modélisation Voxel-Wise, qui combine des méthodes d'apprentissage automatique, de grands ensembles de données et des modèles d'encodage, pour nous donner une compréhension beaucoup plus fine de ce que représente chaque partie de l'OTC que les méthodes de neuroimagerie traditionnelles.
« Cette approche nous a permis d’explorer la représentation entrelacée des caractéristiques catégorielles et émotionnelles de la scène, et a ouvert la voie à une nouvelle compréhension de la manière dont les représentations OTC prédisent le comportement. »
Le professeur Bishop a ajouté : « Ces résultats élargissent nos connaissances sur la manière dont le cerveau humain représente les stimuli émotionnels naturels. De plus, le paradigme utilisé n’implique pas de tâche complexe, ce qui rend cette approche adaptée à l’avenir, par exemple pour mieux comprendre comment les individus souffrant de diverses pathologies neurologiques et psychiatriques diffèrent dans le traitement des stimuli émotionnels naturels. »
En savoir plus sur la méthode d'étude :
L'équipe a utilisé un grand ensemble de données inédites de 1 620 images naturelles émotionnelles et a réalisé une imagerie par résonance magnétique fonctionnelle avec des volontaires adultes, acquérant plus de 3 800 images 3D de l'activité cérébrale pendant que les participants regardaient ces images. Les participants ont jugé ces images en fonction de leur valence (positive, négative ou neutre) et de leur excitation (ou intensité émotionnelle).
En modélisant ces données à l'aide de petits fragments de 2,4 × 2,4 × 3 mm ou « voxels » d'activité cérébrale, les chercheurs ont découvert que les régions du cortex temporal occipital, à l'arrière du cerveau, présentaient une représentation différentielle de la catégorie sémantique du stimulus et de la valeur affective. Par exemple, les visages positifs à forte excitation étaient représentés dans des régions légèrement différentes des visages négatifs à forte excitation et des visages neutres à faible excitation.
De plus, lorsqu'un ensemble entièrement nouveau de participants a été invité à sélectionner les comportements correspondant à chaque image, les dimensions supérieures de cet « espace » de représentation de codage neuronal ont mieux prédit les comportements sélectionnés que les dimensions supérieures basées directement sur les caractéristiques de l'image (par exemple, le stimulus est-il animé ? positif ?).
Cela suggère que le cerveau choisit quelles informations sont importantes ou non à représenter et conserve des représentations stables de sous-catégories de stimuli animés et inanimés qui intègrent des informations affectives et sont organisées de manière optimale pour soutenir la sélection de comportements face à différents types de stimuli naturels émotionnels.
À propos de cette actualité sur la recherche en neurosciences et en émotions
Auteure : Fiona Tyrrell
Source : TCD
Contact : Fiona Tyrrell – TCD
Image : L'image est créditée à Neuroscience News
Recherche originale : Accès libre.
« L'accord cortical occipito-temporal sur les caractéristiques sémantiques et affectives des images naturelles prédit les réponses comportementales associées » par Samy Abdel-Ghaffar et al. Nature Communications
Abstrait
L'accord cortical occipito-temporal aux caractéristiques sémantiques et affectives des images naturelles prédit les réponses comportementales associées
Dans la vie de tous les jours, les gens doivent réagir de manière appropriée à de nombreux types de stimuli émotionnels.
Nous étudions ici si le cortex occipito-temporal (OTC) humain présente une co-représentation de la catégorie sémantique et du contenu affectif des stimuli visuels. Nous étudions également si la transformation OTC des caractéristiques sémantiques et affectives extrait des informations utiles pour guider le comportement.
Les participants ont visualisé 1620 images naturelles émotionnelles pendant que des données d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle étaient acquises. En utilisant la modélisation voxel par voxel, nous montrons un réglage généralisé des caractéristiques sémantiques et affectives des images dans l'OTC.
Les trois principaux composants sous-jacents aux réponses voxel par OTC aux caractéristiques de l'image encodaient l'animation du stimulus, l'excitation du stimulus et les interactions de l'animation avec la valence et l'excitation du stimulus.
À une dimensionnalité faible à modérée, les modèles de réglage OTC ont prédit les réponses comportementales liées à chaque image mieux que les régresseurs directement basés sur les caractéristiques de l'image.
Cela est cohérent avec l'OTC qui représente la catégorie sémantique du stimulus et le contenu affectif d'une manière adaptée pour guider le comportement.
Aout 2024
