La formation en neurofeedback de connectivité est-elle la prochaine grande chose?

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Une percée récente en neurosciences pourrait fournir de nouveaux traitements attendus depuis longtemps pour les troubles psychiatriques et les déficiences cognitives. Le groupe du Laboratoire de recherche sur la communication de l'information cérébrale ATR à Kyoto, au Japon, a découvert que la connectivité fonctionnelle dans le cerveau peut être modifiée dans les deux directions en utilisant l'entraînement par neurofeedback par IRMf. La manipulation de ces réseaux cérébraux par l'apprentissage de méthodes d'assistance altère la fonction cognitive et la performance. Ces résultats ont été publiés le 7 août dans Cerebral Cortex .

Cette étude est un suivi basé sur une méthode de pointe que Mitsuo Kawato et son équipe à ATR ont développé en 2015 pour changer les connexions neuronales dans le cerveau en utilisant ce qu'ils appellent «entraînement de neurofeedback de connectivité fonctionnelle». Cette technique utilise imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) en temps réel pour surveiller la connectivité fonctionnelle entre deux régions du cerveau spécifiques que les participants à l'étude effectuent une simple tâche d'imagerie motrice. L'entraînement de neurofeedback de connectivité utilise la connectivité fonctionnelle entre les régions du cerveau pour moduler la connectivité neurale.

Dans l'abstrait de leur dernière étude, les auteurs décrivent leurs méthodes de recherche: «Nous avons choisi la connectivité entre le cortex moteur primaire gauche et le cortex pariétal latéral gauche comme cible. Les sujets ont été divisés en 2 groupes, dans lesquels seule la direction de changement (une augmentation ou une diminution de la corrélation) dans la connectivité manipulée expérimentalement différait entre les groupes. En conséquence, les sujets ont induit avec succès les changements de connectivité attendus dans l'une ou l'autre des deux directions. "

Contrairement à la croyance populaire, le désengagement ou la diminution de la connectivité fonctionnelle entre les régions du cerveau est tout aussi important (sinon plus) que le simple renforcement des réseaux neuronaux. Élagage de la connectivité entre les régions du cerveau est appelé D arwinisme neuronal et est la clé de la rationalisation de tout type d'apprentissage et de la mémoire. D'une manière «utilisez-le ou perdez-le», les engrammes neuronaux qui tirent ensemble sont généralement reliés entre eux.

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D'un point de vue métaphorique, on pourrait voir les réseaux de neurones que votre esprit a tendance à parcourir comme un chemin à travers les bois. Longtemps avant que les neuroscientifiques connaissent la formation sur la connectivité par IRMf, Henry David Thoreau a involontairement fait une analogie quelque peu prophétique de la façon dont la neuroplasticité peut remodeler votre état d'esprit ou vous tenir coincé dans une ornière. Dans Walden, Thoreau écrit: «La surface de la terre est douce et impressionnable par les pieds des hommes; et ainsi avec les chemins que l'esprit voyage. Comme les routes du monde sont usées et poussiéreuses, comme les ornières de la tradition et de la conformité!

En tant qu'athlète d'ultra-endurance, Christopher Bergland a utilisé sa connaissance de la plasticité neuronale pour développer une méthode d'entraînement de neurofeedback conçue pour améliorer la performance sportive en optimisant la connectivité fonctionnelle cérébrale-cérébelleuse.

Source: Photo de Christopher Bergland

Basé sur l'hypothèse que l'état d'esprit n'est jamais fixé, on pourrait supposer que déplacer votre style explicatif a le pouvoir de déclencher des augmentations ou des diminutions de la connectivité fonctionnelle entre les régions du cerveau. Il y a des décennies, j'ai utilisé cette hypothèse pour affiner mes connexions cérébrales-cérébelleuses pendant l'entraînement sportif et la compétition d'endurance. Parce que mon père, Richard Bergland, était neuroscientifique et auteur de The Fabric of Mind (Viking), il m'a expliqué les principes de la théorie hebbienne et de la plasticité synaptique de 1949 lorsque j'étais un triathlète débutant à la fin du XXe siècle. À l'époque, il était impossible de tester le neurofeedback de connectivité fonctionnelle en utilisant IRMf, donc je me suis fait un rat de laboratoire humain. Pour la petite histoire: Je crédite ma capacité à accomplir des exploits sportifs épiques – comme battre un record du monde Guinness en parcourant 153.76 miles sur un tapis roulant en 24 heures – à un système de formation de neurofeedback de connectivité fonctionnelle que j'ai conçu par essais et erreurs pour augmenter ou diminuer la fréquence de certains schémas de pensée utilisant la plasticité neurale.

En tant qu'athlète, j'ai utilisé mes connaissances de la neurogenèse et de la neuroplasticité pour optimiser mon état d'esprit, mon état d'excitation, ma valence émotionnelle et mes performances sportives. Plus tard, j'ai transformé ces leçons en conseils concrets fondés sur les neurosciences que d'autres pourraient utiliser dans La voie de l'athlète: la sueur et la biologie de la félicité (St. Martin's Press). Christopher Bergland écrit aux pp. 72 et 73:

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"Renforcer les réseaux neuronaux associés à un état optimiste fait que le cerveau se remodèle pour être plus susceptible de faciliter la présence d'émotions positives. Le secret pour rester positif est d'apprendre à guider et à passer au crible vos pensées. La clé pour cela est de créer deux cases: Positive et négative ou bien et mauvaise. Chaque pensée que vous permettez d'entrer dans votre conscience est étiquetée et mise dans un bac agréable ou désagréable en fonction de ce que vous ressentez.

Tout le monde connaît le sentiment lorsqu'une pensée négative s'installe et se met en boucle dans votre cerveau. Comme nous allons l'explorer plus en détail, cette boucle de pensée est en fait synchrone tirant et bloquant ensemble des neurones spécifiques dans votre cerveau. Vous devez éviter d'engager cette fréquence de pensée en ne vous y enfermant pas. Laissez-le glisser de votre esprit. La façon la plus simple de le faire est soit de rediriger le dialogue intérieur dans votre tête, soit de le laisser partir.

À l'intérieur du processus athlétique, vous allez passer au crible les pensées basées sur cette décision de l'intestin rapide soit pour le tenir ou pour le faire disparaître. Les pensées de guidage sont comme balancer de la vigne à la vigne dans la jungle. Quand je fais des courses Ironman, je passe de la pensée positive à la pensée positive. Je scrute l'horizon à la recherche d'une pensée ou d'une vision potentielle qui me bombarde et ne m'attache qu'aux choses qui fredonnent des émotions positives et m'enferment sur cette pensée. Quand ça arrête de fredonner, je cherche quelque chose d'autre à accrocher. Ce chœur neuronal est un groupe de neurones qui chantent à l'unisson au-dessus du vacarme de la foule et qui pourrait être vu sur les technologies d'imagerie cérébrale comme une tapisserie spécifique des neurones.

Si une pensée négative pénètre dans mon esprit, je la rends très glissante. J'imagine recouvrir les neurones du Téflon et de la graisse de poulet. Les pensées heureuses sont couvertes dans Velcro, aimants et Super Glue. Ils collent à mon cerveau. Quand vous voyez une pensée positive à l'horizon ou que vous entrez dans la conscience, laissez-la coller et sachez que vous tenez ensemble un réseau neuronal électrochimique. Rappelez-vous que plus vous tenez à une pensée négative, plus vous renforcez une habitude et renforcez un réseau de neurones. Quand de mauvaises pensées s'infiltrent, zappez-les avec vos pistolets laser ou laissez la pensée rouler comme de l'eau sur le dos d'un canard avec une expiration profonde. "

Lorsque j'ai écrit le passage ci-dessus il y a 10 ans, la plupart des visualisations étaient le résultat de méthodes de neurofeedback de connectivité testées sur route que j'avais développées pendant des heures d'entraînement d'endurance et d'imagination. Fondamentalement, lorsque mon énergie et ma vitesse ont augmenté, j'ai délibérément rendu les réseaux de neurones et les mentalités liés à ce type de performance plus robustes. Inversement, je diminuerais toute connectivité fonctionnelle qui entraînerait des vitesses de course, de vélo et de nage plus lentes. Il est bon d'avoir une recherche de pointe sur la formation de neurofeedback réaffirmer qu'il est généralement possible de changer la connectivité fonctionnelle dans les deux sens.

Dans leur étude d'août 2017, Kawato et ses collègues ont constaté que les participants du groupe «connectivité fonctionnelle accrue» et du groupe «diminution de la connectivité fonctionnelle» apprenaient à contrôler la connectivité de façon empirique grâce à une formation en neurofeedback basée sur l'IRMf. Comme les auteurs d'ATR concluent:

"La connectivité fonctionnelle dans chaque groupe a en effet changé dans la direction visée pendant la formation. De plus, nous avons identifié des changements significatifs dans certaines performances cognitives entre les groupes. Ces résultats indiquent que le neurofeedback de connectivité peut induire la direction visée du changement dans la connectivité fonctionnelle ainsi que induire un changement différentiel dans la performance cognitive. Ceci indique que l'utilisation du neurofeedback de connectivité est une approche prometteuse pour l'intervention thérapeutique pour les troubles psychiatriques et pour améliorer la fonction cognitive. "

Heureusement, la combinaison de preuves empiriques et anecdotiques présentées ici offre des indices sur la façon d'intégrer certains aspects de la formation de neurofeedback de connectivité dans votre vie quotidienne sans nécessairement avoir accès à une IRMf. Restez à l'écoute pour de futures recherches sur ce sujet et des moyens cliniques que la formation de neurofeedback connectivité fonctionnelle peut être utilisée pour traiter les troubles psychiatriques et améliorer la performance cognitive.