L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) nous permet de faire des inférences sur l'activité cérébrale chez des personnes vivantes à partir d'images visuellement convaincantes. D'une part, cela nous a permis de faire des commentaires importants sur les réseaux cérébraux naturels, y compris le réseau en mode par défaut. Cependant, pour comprendre ces réseaux, une certaine expérience de la connectivité fonctionnelle est d'abord nécessaire.
Roxana Wegner / Getty ImagesQu'est-ce que l'IRM de connectivité fonctionnelle?
De nombreuses études IRMf sont effectuées alors que le patient fait activement une activité. Par exemple, s'ils appuient sur un bouton avec leur main droite, vous pouvez voir plus tard une partie de l'hémisphère gauche près du cortex moteur s'allumer à ce moment-là.
Une autre approche consiste à regarder le cerveau pendant que le volontaire de recherche ne fait rien du tout dans le scanner - il est simplement allongé là-bas. Cette technique est parfois appelée IRMf «à l'état de repos».
Pendant que nous restons là, différentes zones du cerveau ont une activité oscillatoire, c'est-à-dire des ondes d'électricité associées au signal IRM. Parfois, ces ondes sont synchronisées les unes avec les autres, ce qui signifie qu'elles atteignent les hauts et les bas de la forme d'onde en même temps. C’est un peu comme s’ils étaient différents membres d’un orchestre jouant le même morceau tout en suivant le même chef d’orchestre. On dit que deux de ces zones sont fonctionnellement connectées.
Il n'est pas nécessaire de mesurer la connectivité fonctionnelle au repos. Des activités telles que prêter attention à quelque chose d'important peuvent modifier les schémas de connectivité fonctionnelle à travers le cerveau.
La connectivité fonctionnelle ne signifie pas nécessairement que deux zones du cerveau sont directement et physiquement connectées. Par exemple, deux zones cérébrales différentes peuvent être assez éloignées l'une de l'autre, mais toutes deux reçoivent des signaux d'une région cérébrale centrale comme le thalamus. Ceux-ci peuvent encore être fonctionnellement connectés si leurs signaux sont synchronisés.
Présentation du réseau en mode par défaut
Au cours de la dernière décennie, une attention croissante a été accordée à cette connectivité fonctionnelle comme moyen de trouver des réseaux dans le cerveau qui sont liés à des activités particulières, y compris le simple repos. L'un des réseaux les plus importants à discuter est le réseau en mode par défaut.
Le terme «mode par défaut» a été utilisé pour la première fois par le Dr Marcus Raichle en 2001 pour décrire la fonction cérébrale au repos. Il avait déjà été noté qu'un cerveau «au repos» utilise à peine moins d'énergie qu'un cerveau effectuant une tâche «active», ce qui suggère que peut-être le cerveau ne «se repose» pas tant qu'il change le type d'activité dans lequel il est activement engagé.
Le réseau en mode par défaut (DMN) implique des oscillations basse fréquence d'environ une fluctuation par seconde. Le réseau est plus actif lorsque le cerveau est au repos. Lorsque le cerveau est dirigé vers une tâche ou un objectif, le réseau par défaut se désactive.
Il peut, en fait, y avoir plus d'un réseau en mode par défaut - ce que nous avons appelé le DMN peut en fait être un ensemble de réseaux plus petits, chacun dédié à quelque chose d'un peu différent de l'autre. Néanmoins, certaines zones cérébrales sont maintenant communément considérées comme faisant partie du DMN.
Quelles parties du cerveau sont dans le DMN?
Les zones du cerveau incluses dans le réseau de mode par défaut comprennent le lobe temporal médial, le cortex préfrontal médian et le cortex cingulaire postérieur, ainsi que le précuneus ventral et des parties du cortex pariétal. Toutes ces régions ont été associées à certains aspects de la pensée interne. Par exemple, le lobe temporal médial est associé à la mémoire. Le cortex préfrontal médian a été associé à la théorie de l'esprit, la capacité de reconnaître les autres comme ayant des pensées et des sentiments similaires aux siens. On pense que le cingulaire postérieur implique l'intégration de différents types de pensées internes. Les neurones miroirs ont également été supposés interagir avec le DMN.
Que fait le DMN?
Étant donné que le réseau en mode par défaut est le plus actif au repos et en raison des structures impliquées, certaines personnes ont émis l'hypothèse qu'il était associé à une pensée introspective, y compris à des activités comme la rêverie ou la récupération de souvenirs. D'autres ont toutefois suggéré que l'activité pourrait simplement être liée à des processus physiologiques sans rapport avec une activité particulière - même au repos - bien que cette opinion semble être en disgrâce.
Les changements dans le réseau de mode par défaut ont été liés à un grand nombre de maladies différentes, notamment la maladie d'Alzheimer, l'autisme, la schizophrénie, le trouble bipolaire, le trouble de stress post-traumatique, la dépression, etc. Les maladies peuvent entraîner une activité insuffisante ou excessive, et parfois les données varient quant à ce qui se produit réellement. Il est souvent difficile de savoir si cela reflète une mauvaise compréhension de la maladie, de la technique ou des deux.
L’une des critiques qui ont été soulevées concernant le DMN est que les changements qu’il contient semblent très non spécifiques. À quoi sert une mesure si elle ne vous dit pas réellement quel est le problème? D'autres se sont demandé si le réseau était même un concept viable, bien que, à mesure que la recherche accumule la réalité biologique du DMN, il devienne plus difficile à remettre en question.
D'autres réseaux, tels que ceux associés à l'attention, à la vision et à l'audition, ont également été décrits. Bien que les avantages médicaux de ces réseaux restent flous, ils peuvent refléter un changement important dans notre façon de penser le cerveau, et qui peut dire où une telle réflexion nous mènera à l'avenir?
