Une étude identifie les neurones qui se déclenchent au début et à la fin d'un comportement lorsqu'une habitude est installée

Le cerveau automatise des tâches routinières. Bien que chacune d'elles puissent être considérees comme une seule tâche, elles sont habituellement composées de plusieurs actions plus petites, comme ramasser notre brosse à dents, y presser du dentifrice, puis soulever la brosse à notre bouche. Ce processus de regroupement des comportements en une seule routine est connu sous le nom de «segmentation». Cependant, les chercheurs mentionnent qu'on sait peu de choses sur la façon dont le cerveau regroupe ces comportements.

Une étude publiée dans Current Biology nous informe que les neuroscientifiques du Massachusetts Institute of Technology ont maintenant découvert que certains neurones du cerveau sont responsables du marquage du début et de la fin de ces unités de comportement en morceaux. Ces neurones, situés dans une région du cerveau fortement impliquée dans la formation des habitudes, se déclenchent au début d'une routine apprise, se taisent pendant qu'elle est exécutée, puis tirent à nouveau une fois la routine terminée. Selon les chercheurs, cette parenthèse semble être importante pour initier une routine et ensuite notifier le cerveau une fois qu'il est terminé.

Les chercheurs avaient déjà découvert quelques années auparavant qu'une partie du cerveau appelée striatum, qui se trouve dans les ganglions de la base, joue un rôle majeur dans la formation des habitudes. Il y a plusieurs années, ces derniers ont découvert que les schémas de déclenchement des neurones dans le striatum changent au fur et à mesure que les animaux apprennent une nouvelle habitude, comme tourner à droite ou à gauche dans un labyrinthe en entendant un certain ton.

Lorsque l'animal commence tout juste à apprendre le labyrinthe, ces neurones se déclenchent continuellement tout au long de la tâche. Cependant, au fur et à mesure que l'animal devient meilleur à faire le bon tour pour recevoir une récompense, le tir se groupera au tout début de la tâche et à la toute fin. Une fois que ces modèles se forment, il devient extrêmement difficile de rompre l'habitude. Cependant, ces études précédentes n'excluaient pas la possibilité que le modèle puisse être lié aux commandes du moteur requises pour le comportement du labyrinthe. Dans cette plus récente étude, les chercheurs se sont efforcés de déterminer si ce modèle de déclenchement pouvait être lié de façon concluante à la segmentation du comportement habituel.

Les chercheurs ont entraîné des rats à appuyer sur deux leviers dans une séquence particulière, par exemple, 1-2-2 ou 2-1-2. Les rats devaient déterminer quelle était la bonne séquence, et s'ils le faisaient, ils recevaient une récompense de lait au chocolat. Il leur a fallu plusieurs semaines pour apprendre la tâche et, au fur et à mesure qu'elles devenaient plus précises, les chercheurs ont constaté que les mêmes schémas de déclenchement de début et de fin se développaient dans le striatum qu'ils avaient vu dans leurs études antérieures.

Parce que chaque rat avait appris une séquence différente, les chercheurs pouvaient exclure la possibilité que les modèles correspondent à l'entrée du moteur nécessaire pour effectuer une série particulière de mouvements. Selon les chercheurs, l'Étude offre des preuves solides que le modèle de déclenchement correspond spécifiquement à l'initiation et à la fin d'une routine apprise

Les chercheurs ont également découvert un modèle distinct dans un ensemble de neurones inhibiteurs dans le striatum. L'activité de ces neurones, connus sous le nom d'interneurones, a révélé une forte relation inverse avec l'activité des neurones excitateurs qui produisent le modèle de comportement. En effet, selon les chercheurs, les interneurones ont été activés au moment où les rats étaient en train d'effectuer la séquence apprise, et pouvaient éventuellement empêcher les neurones principaux d'initier une autre routine jusqu'à ce que l'actuelle soit terminée, rapprochant un peu plus de la compréhension de la façon dont les circuits cérébraux peuvent produire ce type d'activité. Les chercheurs étudient maintenant comment l'interaction entre ces deux groupes de neurones aide à coder le comportement habituel dans le striatum.