Quand nous voyons ce que font les autres, notre cerveau ne voit pas ce que nous voyons, mais ce que nous attendons

Lorsque nous nous engageons dans des interactions sociales, comme se serrer la main ou avoir une conversation, notre observation des actions des autres est cruciale. Mais que se passe-t-il exactement dans notre cerveau au cours de ce processus : comment les différentes régions du cerveau communiquent-elles entre elles ? Des chercheurs de l’Institut néerlandais des neurosciences apportent une réponse intrigante : notre perception de ce que font les autres dépend davantage de ce à quoi nous nous attendons qu’on le pensait auparavant.

Depuis un certain temps, les chercheurs tentent de comprendre comment notre cerveau traite les actions des autres. On sait, par exemple, que regarder quelqu’un accomplir une action active des zones cérébrales similaires à celles que nous effectuons nous-mêmes. Les gens pensaient que ces régions du cerveau étaient activées dans un ordre particulier : voir ce que faisaient les autres activait d’abord les régions visuelles du cerveau, puis plus tard, les régions pariétales et prémotrices que nous utilisons normalement pour effectuer des actions similaires.

Les scientifiques pensaient que ce flux d’informations, de nos yeux à nos propres actions, est ce qui nous permet de comprendre ce que font les autres. Cette croyance est basée sur des mesures de l’activité cérébrale chez les humains et les singes alors qu’ils observaient des actions simples, comme ramasser un couteau, présentées isolément en laboratoire. En réalité, les actions ne se produisent généralement pas de manière isolée, à l’improviste : elles suivent une séquence prévisible avec un objectif final en tête, comme préparer le petit-déjeuner. Comment notre cerveau gère-t-il cela ?

Chaoyi Qin, Frédéric Michon et leurs collègues, dirigés par Christian Keysers et Valeria Gazzola, nous apportent une réponse intrigante : si nous observons des actions dans des séquences aussi significatives, notre cerveau ignore de plus en plus ce qui nous passe par les yeux et dépend davantage des prédictions de ce qui devrait être fait. se produira ensuite, dérivé de notre propre système moteur.

“Ce que nous ferions ensuite devient ce que notre cerveau voit”, explique Christian Keysers, auteur principal de l’étude et directeur du laboratoire du cerveau social de l’institut. Pour arriver à cette conclusion contre-intuitive, l’équipe, en collaboration avec l’Université médicale Jichi au Japon, a eu l’occasion unique de mesurer l’activité cérébrale directement à partir du cerveau de patients épileptiques ayant participé à des recherches EEG intracrâniennes à des fins médicales.

Un tel examen consiste à mesurer l’activité électrique du cerveau à l’aide d’électrodes qui ne se trouvent pas sur le crâne, mais sous celui-ci.

L’avantage de cette technique est qu’elle est la seule qui permet de mesurer directement l’activité électrique utilisée par le cerveau pour fonctionner.

Cliniquement, il est utilisé comme étape finale chez les patients épileptiques résistants aux médicaments, car il peut déterminer la source exacte de l’épilepsie. Mais pendant que l’équipe médicale attend que les crises d’épilepsie se produisent, ces patients ont une période pendant laquelle ils doivent rester dans leur lit d’hôpital et n’ont rien d’autre à faire que d’attendre. Les chercheurs ont profité de cette période pour observer le fonctionnement du cerveau. avec une précision temporelle et spatiale sans précédent.

Au cours de l’expérience, les participants ont effectué une tâche simple : ils ont regardé une vidéo dans laquelle quelqu’un effectuait diverses actions quotidiennes, comme préparer le petit-déjeuner ou plier une chemise. Pendant ce temps, leur activité électrique cérébrale pourrait être mesurée grâce aux électrodes implantées dans les régions du cerveau impliquées dans l’observation des actions afin d’examiner la manière dont ils se parlent.

Deux conditions différentes ont été testées, entraînant une activité cérébrale différente pendant le visionnage. Dans l’une d’elles, la vidéo était montrée – comme nous verrions normalement l’action se dérouler chaque matin – dans sa séquence naturelle : vous voyez quelqu’un prendre un petit pain, puis un couteau, puis ouvrir le petit pain, puis ramasser du beurre, etc. ; dans l’autre, ces actes individuels ont été remaniés dans un ordre aléatoire.

Les gens ont vu exactement les mêmes actions dans les deux conditions, mais ce n’est que dans l’ordre naturel que leur cerveau peut utiliser sa connaissance de la façon dont il beurrerait un petit pain pour prédire quelle action va suivre.

Flux d’informations différent

Grâce à des analyses sophistiquées en collaboration avec Pascal Fries de l’Institut Ernst Strüngmann (ESI) en Allemagne, l’équipe a pu révéler que lorsque les participants regardaient la séquence remaniée et imprévisible, le cerveau avait effectivement un flux d’informations provenant de régions visuelles du cerveau, censées décrire ce que l’œil voit, aux régions pariétales et prémotrices, qui contrôlent également nos propres actions, tout comme le prédit le modèle classique.

Cependant, lorsque les participants ont pu visualiser les séquences naturelles, l’activité a radicalement changé. “Maintenant, les informations circulaient des régions prémotrices, qui savent comment nous préparons nous-mêmes le petit-déjeuner, jusqu’au cortex pariétal et à l’activité supprimée du cortex visuel”, explique Valeria Gazzola. “C’est comme s’ils s’arrêtaient pour voir avec leurs yeux et commençaient à voir ce qu’ils auraient fait eux-mêmes.”

Leur découverte fait partie d’une prise de conscience plus large au sein de la communauté des neurosciences selon laquelle notre cerveau ne réagit pas simplement à ce qui passe par nos sens. Au lieu de cela, nous avons un cerveau prédictif qui prédit en permanence ce qui va suivre. L’entrée sensorielle attendue est alors supprimée. Nous voyons le monde de l’intérieur plutôt que de l’extérieur. Bien sûr, si ce que nous voyons viole nos attentes, la suppression motivée par les attentes échoue et nous prenons conscience de ce que nous voyons réellement plutôt que de ce que nous nous attendons à voir.

L’étude est publiée dans la revue Rapports de cellules.

Fourni par l’Institut néerlandais des neurosciences