La neuroscience de la planification et de la navigation dans votre vie quotidienne

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Cette semaine, les chercheurs de Stanford ont annoncé qu'ils ont identifié les mécanismes neuraux spécifiques et l'activité cérébrale nécessaires pour planifier et exécuter la navigation de la vie quotidienne. Cette découverte est une percée dans la neuroscience cognitive. Ces résultats servent également de rappel pratique de la façon dont la planification et la visualisation d'une destination future en tant que lieu physique – ou en tant que station dans la vie – peuvent créer une prophétie auto-réalisatrice.

Dans le classique de Dr. Seuss, Oh, les lieux que vous allez!, Le protagoniste (qui représente le lecteur) décide de quitter la maison et part en voyage. Le jeune garçon fait face à divers obstacles et obstacles dans sa quête d'aventures au-delà de son monde ordinaire et connu. Le livre commence par une mention inattendue de la neuroscience,

"Toutes nos félicitations! Aujourd'hui est votre jour. Vous partez pour de superbes endroits! Vous êtes loin et loin! Vous avez des cerveaux dans votre tête. Vous avez des pieds dans vos chaussures. Vous pouvez vous orienter dans la direction que vous choisissez. "

Bien que ce livre ait été écrit avant que les neuroscientifiques aient compris comment notre cerveau planifie et navigue une route du point A au point B …. Dr. Seuss (Theodor Geisel) a prophétiquement compris l'importance d'avoir des buts de navigation et un dialogue intérieur dans votre état d'esprit actuel focalisé sur les aspects futurs d'atteindre une destination.

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Votre hippocampe et votre cortex préfrontal vous aident à atteindre les endroits où vous allez

Dans leur récente étude, les chercheurs de Stanford ont découvert que l'hippocampe et le cortex préfrontal travaillent en tandem de manière à permettre aux humains de planifier et de naviguer sur un itinéraire d'un endroit à un autre. La navigation axée sur les buts est un processus complexe qui nécessite la création d'un plan de jeu mental pour atteindre les futurs endroits où vous avez l'intention d'aller.

L'étude de juin 2016, «Représentation prospective des objectifs de navigation dans l'hippocampe humain», a été publiée dans la revue Science .

Pour cette étude, les chercheurs ont utilisé l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) à haute résolution du cerveau entier pour identifier comment l'hippocampe humain et les structures corticales interdépendantes simulent des événements futurs et soutiennent des objectifs de navigation potentiels pour les individus humains.

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Cette recherche a été menée par Thackery Brown, Ph.D., neuroscientifique cognitif à l'Université de Stanford. Dans une déclaration sur son site Web, Brown décrit ses recherches en disant,

"Ma recherche se concentre sur la représentation flexible des souvenirs et l'expression des comportements chez les humains. Combinant la neuroimagerie et la réalité virtuelle, mes études nous demandent comment nous pouvons nous souvenir des différents événements qui se produisent dans notre vie, et quels mécanismes notre cerveau utilise pour puiser dans le passé afin de prendre des décisions sur le présent et planifier l'avenir.

Pour sa dernière étude, Brown et ses collègues ont plongé les participants humains dans un environnement de réalité virtuelle dans lequel ils devaient naviguer à travers cinq endroits différents vers une destination. Le jour suivant, les participants devaient naviguer dans les mêmes endroits et trouver leurs destinations ciblées.

Les scintigraphies cérébrales ont été menées au fur et à mesure que les individus planifiaient leurs itinéraires et aussi pendant la navigation proprement dite. L'analyse des données a mis en évidence une activité hautement spécifique dans l'hippocampe et des zones cérébrales interconnectées à travers le cortex représentant les emplacements futurs à travers lesquels les participants navigueraient.

Les interactions au niveau du réseau de l'hippocampe avec le cortex préfrontal ont permis des représentations flexibles des destinations planifiées. L'hippocampe a également pu suivre la route vers le «futur objectif», ou destination ciblée pendant la navigation.

Trois autres régions du cerveau – le cortex parahippocampique, le cortex périhélien et le complexe rétrosplénial – ont été trouvées pour aider le cerveau à «visualiser» les futurs contextes spatiaux pour la navigation.

Vous êtes à de grands endroits dans la vie quotidienne et au-delà

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En tant qu'athlète et écrivain d'endurance, le livre pour enfants du Dr Seuss, Oh, The Places You Go! a été une référence précieuse tout au long de ma carrière. C'était amusant de me réveiller ce matin et de réaliser que les idées que j'ai adoptées depuis le début de mon enfance – et qui m'ont aidé à développer des routines athlétiques pour naviguer dans des territoires inexplorés – ont été validées et corroborées par les dernières techniques d'imagerie cérébrale.

Par exemple, chaque fois que je participais à un ultra-marathon ou à un Ironman Triathlon à l'étranger, je naviguais toujours et suivais le parcours peu familier dans les jours précédant l'événement pour créer une feuille de route mentale. Après avoir lu cette étude, j'ai réalisé que ce processus de cartographie avait lieu dans mon hippocampe et dans le cortex préfrontal.

Ma carte mentale d'avant-course comprenait des points de repère, ainsi qu'une visualisation claire de moi-même à partir d'une vue plongeante surmontant des obstacles inattendus, ou des moments de doute de soi, pour atteindre la ligne d'arrivée. En tant qu'athlète d'ultra-distance, j'ai toujours codé l'itinéraire et la destination jusqu'à la ligne d'arrivée, ou ce que les chercheurs de Stanford appellent un «objectif de navigation».

La nuit précédant chaque course, je faisais un rituel d'avant course dans lequel je traçais le parcours sur une carte en deux dimensions avec mon index tout en me visualisant courir, faire du vélo ou nager les différentes jambes de la course. Plus important encore, je me représenterais atteindre la ligne d'arrivée comme une destination orientée vers un but qui est devenu câblé dans mon circuit neuronal. Le jour de la course, je suis devenu comme un missile à recherche de chaleur programmé pour toucher une cible, ou un écureuil déterminé à obtenir une noix, alors que je naviguais vers la ligne d'arrivée.

Cette prévisualisation, ainsi que d'autres préparatifs pour atteindre les objectifs de navigation, ont eu pour résultat un taux de réussite élevé pour moi d'atteindre la ligne d'arrivée de très longues courses. Ceux-ci comprenaient des choses comme courir 135 miles à travers Death Valley en Juillet et gagner le non-stop Triple Ironman (7,2 miles de natation, 336 miles de vélo, 78,6 mile course) trois années de suite.

Conclusion: votre hippocampe peut vous guider partout où vous voulez aller

Les chercheurs de Stanford concluent que «collectivement, ces données indiquent qu'un réseau hippocampique-cortical soutient la simulation prospective des événements de navigation pendant la planification dirigée par les objectifs.» Les modèles d'activité de l'hippocampe codent pour les objectifs de navigation futurs. trouver leur chemin vers une destination spécifique.

La dernière neuroscience fournit des informations intrigantes sur la façon dont le cerveau humain navigue dans nos efforts passés, présents et futurs. Et, comme le Dr Seuss résume les choses … "Vas-tu réussir? Oui! Vous allez, en effet! (98 et 3/4 pour cent garantis.) "

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