Décoder les mécanismes complexes du cerveau de l'altruisme et de l'empathie

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L'un des plus grands mythes en neuroscience est qu'une région cérébrale singulière – telle que l'amygdale ou l'insula – est responsable d'un aspect spécifique de la cognition sociale. Cette semaine, une équipe de neuroscientifiques de l'Université Stanford et de l'Université Duke a rapporté que l'interaction spécifique à la fréquence entre et dans différentes régions du cerveau semble conduire le processus de prise de décision derrière l'altruisme et l'empathie. Cette étude aide à démystifier le mythe selon lequel toute région cérébrale singulière fonctionne de manière isolée ou autonome.

Ces résultats ont été publiés en ligne le 19 juin dans la revue Brain and Behaviour . Bien qu'il s'agisse d'une étude sur des animaux, les chercheurs croient que ces preuves empiriques peuvent avoir des applications liées à divers mécanismes neuronaux qui encouragent les comportements altruistes et prosociaux chez les humains.

Pour cette étude, les chercheurs ont surveillé l'activité neurale des ondes cérébrales oscillantes dans et entre cinq différentes régions du cerveau comme des rats engagés dans le processus de décision d'aider ou non un cagemate en détresse. Le «test d'évitement intersubjectif» (IAT) que les chercheurs ont utilisé est conçu pour évaluer la volonté d'un rat d'entrer dans une chambre aversive afin d'empêcher un autre rat de recevoir une légère décharge électrique.

Les rats qui sont entrés volontairement dans la chambre aversive et sont venus à la rescousse d'un autre rat qui était choqué, ont montré une activité spécifique dans les régions du cerveau connues pour être impliquées dans l'empathie humaine. Cela comprend le cingulum antérieur, l'insula, le cortex frontal orbitaire et l'amygdale. Il est intéressant de noter que les différents degrés d '«évitement intersubjectif» que chaque rat présentait pouvaient être corrélés à des oscillations spécifiques d'ondes cérébrales entre et dans ces diverses régions du cerveau.

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Par exemple, les chercheurs ont constaté que la cohérence alpha et faible gamma entre les régions du cerveau spatialement distribués prédit plus d'évitement intersubjective. D'un autre côté, la cohérence thêta et gamma élevée entre un sous-ensemble séparé de régions cérébrales prédit moins d'évitement intersubjectif. Une analyse détaillée de ces différentes fréquences d'ondes cérébrales a indiqué que la cohérence pertinente au choix dans la gamme alpha reflète l'information passant de l'amygdale aux structures corticales. Inversement, les oscillations spécifiques à la fréquence dans la gamme thêta reflètent l'information passant dans la direction opposée.

La nouvelle étude sur le processus de prise de décision empathique chez les rats suggère que le rôle exact de chaque zone du cerveau n'est jamais fixé. Au contraire, la fonction de chaque région cérébrale semble fluctuer en fonction de l'oscillation spécifique des fréquences des messages envoyés et reçus en coordination avec d'autres régions du cerveau basées sur le «contexte neuronal» de prise de décisions affectant les autres.

Jana Schaich Borg, professeur adjoint de recherche à l'Institut de recherche en sciences sociales et au Centre for Cognitive Neuroscience de Duke, a été l'auteur principal de cette étude. Elle a commencé cette recherche en tant qu'étudiante diplômée à l'Université de Stanford.

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Dans une déclaration, Schaich Borg a résumé les conclusions de son équipe sur la prise de décision empathique chez les rats: «Les régions du cerveau qui codaient ce que le rat choisissait de faire étaient les mêmes que celles trouvées dans d'autres études pour être impliquées dans l'empathie humaine et morale. la prise de décision. Il est fascinant que les rats utilisent les mêmes régions du cerveau que nous semblons utiliser, et cela suggère que les rats fournissent une avenue prometteuse pour mieux comprendre la façon dont le cerveau humain prend des décisions pour aider les autres. "

Ces résultats apportent de précieux éclaircissements au débat en cours sur le rôle que chaque région spécifique du cerveau – comme l'insula – peut jouer dans l'orientation des comportements psychopathiques ou antisociaux, ainsi que dans les comportements prosociaux. Schaich Borg émet l'hypothèse que l'insula peut faciliter certains comportements sociaux lorsqu'elle communique avec les régions du cerveau d'une certaine façon, mais qu'elle pourrait inhiber les mêmes comportements lorsqu'elle communique d'une manière différente avec la même région cérébrale.

Les dernières recherches de l'équipe de neuroscientifiques de Duke et Stanford University réaffirment l'importance d'examiner comment les différentes régions du cerveau fonctionnent de concert. En conclusion, Jana Schaich Borg souligne l'importance d'étudier comment les régions du cerveau affinent la communication entre elles en déclarant: «Pour comprendre comment le cerveau coordonne des comportements complexes – en particulier les comportements sociaux – nous devons probablement regarder les entrées et les sorties changeantes de régions individuelles dans des situations différentes. "