Courir plus vite et rêver aide vos cerveaux gauche et droit à mieux communiquer

Vous faites du jogging et remarquez soudain une branche d’arbre basse sur votre chemin. Vous baissez rapidement la tête, en évitant de justesse la branche, et continuez à courir sans plus réfléchir. Mais comment votre cerveau vous a-t-il aidé à vous écarter de la branche si rapidement et avec précision pendant la course ?

Des chercheurs de l’Université du Michigan ont maintenant découvert un rythme cérébral très rapide qui aide vos cerveaux gauche et droit à mieux communiquer lorsque vous courez plus vite, et même lorsque vous rêvez.

Le rythme accéléré reliant les moitiés gauche et droite du cerveau porte un nouveau nom : les « stries », ainsi appelées parce qu’elles ressemblent visuellement aux stries mécaniques, les dents imbriquées des engrenages mécaniques.

Omar Ahmed, professeur adjoint de psychologie et auteur principal d’une nouvelle étude parue dans Cell Reports, affirme que les splines représentent un modèle de communication rythmique dans le cerveau gauche et droit qui est différent des autres rythmes cérébraux connus.

Les rythmes cérébraux identifiés précédemment sont similaires aux cerveaux gauche et droit impliqués dans la natation synchronisée : les deux moitiés du cerveau essaient de faire la même chose exactement au même moment. Les rythmes splines, en revanche, sont comme les cerveaux gauche et droit jouant un jeu de ping-pong très rapide et très précis. Ce jeu de ping-pong va-et-vient neuronal représente une manière fondamentalement différente pour le cerveau gauche et le cerveau droit de communiquer entre eux.

Omar Ahmed, professeur adjoint de psychologie et auteur principal d’une nouvelle étude

Le premier auteur de l’étude, Megha Ghosh, doctorant en psychologie, affirme que les splines jouent un rôle clé en permettant aux cerveaux gauche et droit de coordonner les informations.

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« Ces rythmes cérébraux splines sont plus rapides que tous les autres rythmes cérébraux sains et éveillés », a-t-il déclaré. « Les rainures deviennent également plus fortes et encore plus précises lorsque vous courez plus vite. Cela aide probablement le cerveau gauche et le cerveau droit de manière plus cohérente et à calculer rapidement quand un animal se déplace plus rapidement et doit prendre des décisions plus rapidement. »

Les vergetures sont également observées pendant les mouvements oculaires rapides, ou REM, le sommeil, lorsque la plupart des rêves se produisent, dit Ahmed.

« Étonnamment, cette communication aller-retour est encore plus forte pendant le sommeil de rêve que lorsque les animaux sont éveillés et en train de courir », a-t-il déclaré. « Cela signifie que les splines jouent un rôle essentiel dans la coordination des informations pendant le sommeil, aidant peut-être à solidifier les expériences d’éveil en souvenirs à long terme améliorés pendant cet état de rêve. »

Les nouvelles découvertes se concentrent sur une partie du cerveau appelée cortex rétrosplénial. Cette région nous aide à déterminer quand tourner à gauche ou à droite, et est également importante pour la mémoire et pour imaginer l’avenir. Fait important, c’est aussi l’une des premières régions du cerveau à se détériorer aux premiers stades de la maladie d’Alzheimer.

« Nous avons étudié de nombreuses régions cérébrales différentes, et les splines étaient toujours les plus fortes dans le cortex rétrosplénial. » dit Ahmed. « Étant donné que le cortex rétrosplénial est altéré très tôt dans la maladie d’Alzheimer, cela signifie que nous pouvons utiliser les rythmes splines chez les personnes comme biomarqueur précoce de la maladie d’Alzheimer. Nous étudions actuellement cette possibilité dans des modèles précliniques de maladies neurodégénératives.

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Les autres auteurs de l’étude, tous membres du laboratoire d’Ahmed au département de psychologie de l’UM, sont Fang-Chi Yang, Sharena Rice, Vaughn Hetrick, Alcides Lorenzo Gonzalez, Danny Siu, Ellen Brennan, Tibin John et Allison Ahrens.

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Université du Michigan

Référence du magazine :

Gosh, M. et coll. (2022) La vitesse de course et le sommeil paradoxal contrôlent deux modes distincts de communication interhémisphérique rapide. rapports de cellule. doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111028.

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