Explorer les fondements neuronaux de l’errance mentale

L’errance mentale se produit lorsque l’attention d’une personne passe des choses qui se produisent dans son environnement actuel aux processus de pensée internes. Par exemple, en cuisinant ou en assistant à une leçon, on peut commencer à penser à quelque chose qui s’est passé la veille ou à fantasmer sur quelque chose qui pourrait arriver à l’avenir.

Des études antérieures en neurosciences suggèrent que les pensées non liées à la tâche (TUT) associées à l’errance mentale peuvent nuire aux performances des personnes sur un certain nombre de tâches. Bien qu’il existe maintenant une quantité considérable de littérature explorant les effets de l’errance mentale sur la performance des tâches, les mécanismes neuronaux sous-jacents à ce processus mental n’ont été que partiellement découverts.

Des chercheurs de l’Université Artic de Norvège (UiT), de l’Université de Leiden et de l’Université d’Oslo ont récemment mené une étude visant à mieux comprendre ce qui se passe dans le cerveau pendant que les humains ont des pensées sans rapport avec ce qu’ils font dans le moment présent. Leur article, pré-publié sur PsyArXiv, met en évidence une série de modèles d’activation dans plusieurs régions du cerveau qui se produisent spécifiquement pendant l’errance mentale.

Pour étudier les fondements neuronaux des TUT, les chercheurs ont enregistré l’activité cérébrale d’environ 30 personnes en bonne santé âgées de plus de 21 ans qui accomplissaient une tâche nécessitant une attention soutenue. La tâche consistait à répondre aux chiffres apparaissant sur un écran d’ordinateur en appuyant sur un bouton jusqu’à ce qu’un numéro particulier apparaisse.

Parfois, la séquence de chiffres a été interrompue par un message demandant aux participants où ils focalisaient leur attention lors des essais précédents (c’est-à-dire, que ce soit sur la tâche ou sur quelque chose sans rapport avec la tâche, comme les souvenirs ou d’autres pensées). Pour enregistrer l’activité cérébrale des participants, les chercheurs ont utilisé trois techniques: l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), l’électroencéphalographie (EEG) et la pupillométrie.

Par la suite, des caractéristiques particulièrement importantes pour l’errance mentale ont été extraites et transmises à une machine à vecteur de support (SVM), un modèle de calcul formé via des méthodes d’apprentissage supervisé. Les analyses effectuées par le modèle de calcul ont donné un certain nombre de résultats intéressants, dévoilant des modèles d’activité neuronale qui pourraient être associés à l’errance de l’esprit chez l’homme.

Plus particulièrement, les chercheurs ont constaté que les performances des participants sur la tâche attentionnelle qu’ils accomplissaient diminuaient lorsque leur attention était concentrée sur des trains de pensées internes sans rapport avec la tâche. De plus, le modèle SVM qu’ils ont formé a été en mesure de prédire quand un participant avait des pensées non liées à la tâche avec une précision moyenne de 65%, ce qui est supérieur au niveau de chance. Le modèle a ainsi aidé à dévoiler des modèles d’activité neuronale qui pourraient être une «signature» de l’esprit errant chez l’homme.

« Par rapport à l’attention focalisée sur les tâches, la signature neuronale des TUT était caractérisée par une activité plus faible dans le réseau en mode par défaut (DMN) mais une activité élevée dans son réseau anticorrélé (ACN), un couplage fonctionnel plus fort entre ces réseaux, une augmentation généralisée de l’alpha, du thêta , delta, mais pas bêta, la puissance de fréquence, les amplitudes principalement réduites des potentiels liés aux événements tardifs, mais pas précoces, et la taille de la pupille de base plus grande « , ont écrit les chercheurs dans leur article.

L’étude fournit des informations précieuses qui pourraient améliorer la compréhension actuelle des régions et réseaux cérébraux impliqués dans l’errance mentale. Dans l’ensemble, les résultats présentés dans leur article suggèrent que plusieurs marqueurs neuronaux caractérisent le passage de pensées pertinentes à une tâche que l’on accomplit dans le présent à des pensées non pertinentes générées automatiquement.

Plus particulièrement, ils mettent en évidence l’implication des nœuds ACN, qui se sont souvent révélés être associés à des processus de pensée spontanés. De plus, l’activité dans le DMN a semblé diminuer pendant l’errance mentale, ce qui pourrait suggérer le rôle de ce réseau dans des états de concentration améliorés. À l’avenir, les résultats rassemblés dans cette étude récente pourraient ouvrir la voie à de nouvelles investigations sur les fondements neuronaux de l’errance mentale.

« Nous espérons que nos résultats inciteront les futures études à envisager une approche agnostique du cerveau entier, pour mieux enchevêtrer les contributions respectives des interactions dynamiques », concluent les chercheurs dans leur article. « En outre, l’utilisation de paradigmes qui permettent un suivi continu de l’intensité attentionnelle combinée à la neuro-imagerie pourrait être mieux adaptée pour étudier l’évolution des trains de pensée non liés à la tâche avec une précision temporelle plus élevée. »