Des chercheurs israéliens de l’Université Ben Gourion du Néguev disent que les gens qui possèdent une «empreinte digitale neurale» ont une ampleur de la variabilité dans l’activité cérébrale qui est unique et individuelle.

Leurs résultats, publiés cette semaine dans eNeuro , sont prometteurs pour identifier et évaluer la gravité des troubles neurologiques et psychiatriques, y compris l’autisme et le trouble déficitaire de l’attention.

Les chercheurs disent que la plupart des gens supposent que quand ils voient la même chose à plusieurs reprises, leur cerveau répond de manière identique et reproductible. Mais en réalité, les réponses cérébrales varient considérablement d’un moment à l’autre et, plus important encore, l’ampleur de cette variabilité est un trait individuel stable.

« Certains d’entre nous ont des cerveaux plus variables et moins stables que d’autres. Cette variabilité est apparente lorsque nous enregistrons les réponses cérébrales de chaque adulte avec un EEG », explique le Dr Ilan Dinstein, chef du groupe Negev Autism Center.

«L’ampleur de cette variabilité cérébrale est à peu près la même, indépendamment de ce que font les sujets, qu’ils exécutent une tâche ou une autre», explique Dinstein. « Il est également cohérent au fil du temps, même lorsque nous avons testé les sujets un an plus tard. Tout cela signifie que chacun de nous a une ampleur spécifique de la variabilité du cerveau, indépendamment de ce que nous faisons.  »

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Jusqu’à présent, le consensus scientifique a soutenu que la variabilité / le bruit du cerveau dépend principalement du fait qu’une personne prête attention (ou non) à la tâche qu’elle accomplit. Dinstein et son équipe ont pu montrer qu’en fait, la tâche accomplie est un facteur mineur; le facteur principal est l’identité de la personne.

« La question vraiment intéressante ici est de savoir si les individus ayant des amplitudes de variabilité cérébrale / bruit différentes ont des capacités comportementales différentes », explique Dinstein.

« Nous utilisons maintenant des enregistrements EEG pendant le sommeil chez les très jeunes enfants pour voir si la variabilité excessive est un marqueur précoce d’au moins quelques cas d’autisme. Nous espérons que cela peut aider au diagnostic précoce et indiquer un problème neural spécifique dans certains cas d’autisme. Cela conduira, nous l’espérons, à des traitements spécialisés pour l’autisme que nous développons actuellement au Centre de l’autisme du Néguev.  »

Dans cette petite étude, Dinstein et l’étudiant Ayelet Arazi et l’étudiant post-doctorant Gil Gonen-Yaacovi ont fait 24 sessions de deux sessions expérimentales séparées par une année. Chaque session comprenait quatre expériences EEG qui différaient par leur structure, leur stimulus, leurs exigences attentionnelles et leurs charges cognitives.

Dans la première expérience, la tâche était facile – les sujets observaient passivement un anneau en damier lors d’essais consécutifs. Dans la deuxième expérience, la tâche était légèrement plus exigeante – les sujets pressaient un bouton en réponse à un stimulus circulaire et un autre bouton en réponse à un stimulus triangulaire. Dans la troisième expérience, la tâche exige une intensification plus poussée – les sujets ne répondaient qu’au stimulus du cercle et devaient s’abstenir de répondre aux triangles (c’est-à-dire que la tâche exigeait l’inhibition). Dans l’expérience finale, les demandes de tâches étaient élevées – les sujets devaient identifier si le stimulus actuel (lettre chinoise) était le même que celui montré lors des deux essais précédent.

Ces différentes tâches ont permis aux chercheurs de démontrer la généralisabilité de leurs résultats.

Les sujets individuels présentaient les mêmes amplitudes de variabilité cérébrale, indépendamment de la tâche qu’ils effectuaient et à travers les sessions d’enregistrement séparées par une année entière.

Dinstein est membre des départements de psychologie et des sciences cérébrales et cognitives ainsi que du Centre Zlotowski pour les neurosciences à BGU. Il est également le directeur du Centre de l’autisme du Néguev. Arazi est membre du Département des sciences cérébrales et cognitives et du Centre Zlotowski pour les neurosciences, Gonen-Yaacovi est membre du Département de psychologie.

Cette étude a été soutenue par la subvention ISF 961/14 et une bourse du ministère israélien de l’intégration des immigrants

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