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Prefrontal and cingulate interactions in cognitive control: reversible inactivation and electrocorticograms

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Une étude sur le processus d'apprentissage

Les primates possèdent une grande variété de capacités cognitives. Un projet de l'UE a mené des recherches approfondies sur des singes macaques afin de comprendre comment les primates supérieurs apprennent.

Santé

Chez les primates, le contrôle cognitif est situé principalement au niveau du cortex préfrontal (CPF). C'est la raison pour laquelle les primates sont capables de processus cognitifs complexes. Le projet REVERSIBLE COGNITION («Prefrontal and cingulate interactions in cognitive control: Reversible inactivation and electrocorticograms»), financé par l'UE, a ainsi utilisé des macaques afin d'analyser le processus d'apprentissage et d'acquisition des facultés d'apprentissage, le contrôle cognitif qui en résulte et les comportements associés à ces processus. Le premier objectif du projet était de développer et d'assigner aux singes une tâche complexe afin de tester leur utilisation du contrôle cognitif et montrer comment le processus d'acquisition des capacités d'apprentissage pouvait améliorer la performance dans le temps. Les chercheurs ont ensuite utilisé une méthode d'enregistrement longitudinal de la neurophysiologie des singes pour montrer comment les régions du cerveau pouvaient fonctionner ensemble pour la réalisation de ces tâches. Les chercheurs leur ont d'abord donné une tâche où l'action de commutation était facilement repérable, la rendant facile à apprendre. Ils ont ainsi montré que les singes amélioraient très rapidement leur vitesse d'apprentissage de nouvelles tâches au fil du temps. Ce phénomène est connu sous le vocable de «learning set» ou attitude d'apprentissage. Les chercheurs leur ont ensuite donné un ensemble de tâches de recherches plus développées et plus complexes à réaliser. Même sans tâche de commutation de signal, les singes ont réussi à compléter ces épreuves, démontrant ainsi qu'un phénomène similaire à celui de l'attitude d'apprentissage dirige l'acquisition d'une flexibilité cognitive et de l'aptitude à apprendre. Les enregistrements cérébraux effectués lors de la réalisation de ces tâches ont montré des oscillations autour des zones pariétales et du cortex préfrontal, confirmant ainsi d'autres recherches impliquant ces zones dans le contrôle cognitif. La dernière phase du projet tentera de relier ces résultats et certaines lésions cérébrales réversibles afin d'identifier quelles zones du cerveau impliquées dans l'apprentissage sont essentielles à l'exécution des tâches. Ces travaux permettront sans nul doute d'améliorer la compréhension des nombreuses maladies ayant un impact sur le contrôle cognitif. La connaissance de ces processus pourra ainsi orienter les recherches sur les maladies du cerveau et faciliter le traitement de patients dont le cerveau est lésé ou malade.

Mots‑clés

Apprendre à apprendre, primate, capacité cognitive, singe macaque, contrôle cognitif, cortex préfrontal, processus cognitif, interaction cingulaire, inactivation réversible, électrocorticogramme, ensemble d'apprentissage, flexibilité cognitive

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