Le jeu Brain Invaders présenté lors de l'OpenLab du mercredi 15 mars permettait d'avoir un premier aperçu des interfaces Cerveau-Machines et de leur fonctionnement. C'est sur ce même principe que fonctionne le Cerveaurium, rendu accessible au public du vendredi 17 jusqu'au dimanche 19 mars. Du jeu pathologique à l'imagerie mentale, voici la seconde partie de la Semaine du Cerveau.

Partie 2 : Quand le cerveau se fait objet d'étude et de rêverie

DES SPORTIFS BIEN DANS LEUR CERVEAU ET DANS LEUR CORPS

Et si réussir ses performances sportives passait par bien se les représenter mentalement avant ? C'est ce qui a été démontré dans le documentaire de Benoît Laborde "A la recherche du sportif parfait" (52 min, ARTE, 2015) qui a été projeté le mercredi 15 mars à Mon Ciné (Saint-Martin-d'Hères). Ce documentaire a ensuite été suivi d'un échange animé par Emilie Cousin (ingénieure de recherche CNRS au Laboratoire de Psychologie et NeuroCognition de Grenoble) entre le public et deux intervenants ; Michel Guinot (spécialiste de la médecine du sport au CHU Grenoble Alpes) et Aymeric Guillot (professeur de neurosciences à l'Université Claude Bernard-Lyon 1).

Séance de questions-réponses avec le public après la projection du documentaire de Benoît Laborde (Crédits : Mathilde Chasseriaud)

Des relevés de magnétoencéphalographie (enregistrement du champ magnétique de l'activité cérébrale) avaient ainsi démontré que chez les sportifs de haut niveau, lorsque ceux-ci se représentaient mentalement leur action avant de la réaliser, les régions cérébrales activées lors de l'effort physique étaient également activées pendant cette opération mentale. Cela n'était pas observé chez les athlètes débutants. C'est ce qui a donné lieu à une nouvelle méthode d'entraînement dans les clubs sportifs : l'imagerie mentale.

On ne devient cependant pas Usain Bolt en le regardant filer à toute allure. Mais en suivant sa course, les neurones correspondant à l'innervation musculaire des jambes vont aussi s'activer chez le téléspectateur. C'était la seconde notion abordée par le documentaire : les neurones miroirs. Dans le sport, cette neurospécificité est actuellement travaillée pour tenter d'anticiper les mouvements de l'adversaire, certains neurones s'activant lorsqu'un joueur voit un joueur adverse changer de direction brutalement ou feindre un mouvement par exemple.

Livesketching de Julie Polge

Une nouvelle génération d'athlètes verra donc le jour prochainement, toujours avec des entraînements physiques traditionnels mais couplés à des exercices mentaux et stimulateurs neuronaux. Des nouvelles méthodes sûrement précieuses, dans des cadres de compétitions de haut niveau où la pression est maximale.

TAPIS DE DOPAMINE : GARE A L'EXCES DE JEU !

Comment axer une Semaine du Cerveau sur le jeu sans parler d'addiction ? C'était le thème de la conférence-débat animée par Sébastien Carnicella (chercheur INSERM au Grenoble Institut des Neurosciences), Anna Castrioto (neurologue), Stéphan Chabarbès (neuro-chirurgien), Valérie Fraix (neurologue), Eugénie Lhommée (psychologue), travaillant tous au CHU Grenoble Alpes, et la Maison des Jeux.

Sur le programme, il était inscrit "le jeu pathologique dans la maladie de Parkinson". Mais quel(s) lien(s) entre une maladie neurodégénérative et ne plus pouvoir s'empêcher de lancer les dés ? Dans la maladie de Parkinson, les neurones atteints sont des neurones dopaminergiques, libérant de la dopamine. Cette molécule est un neurotransmetteur (NT), une sorte de messager chimique agissant au niveau neuronal. En temps normal, la dopamine est impliquée dans le contrôle des comportements, notamment moteurs (lever les bras, bouger ses jambes...). Ce neurotransmetteur est aussi associé à certaines émotions et à la motivation.

A gauche, réseau normal de neurones dopaminergiques. A droite, dégénérescence du réseau dopaminergique et diminution de la production de NT (dopamine, en rouge). Des substances pharmacologiques peuvent remédier à cette diminution de dopamine. Source

Une personne atteinte de la maladie de Parkinson aura donc un déficit en dopamine, ce qui engendre les difficultés motrices mais aussi une perte de vitalité, ou de plaisir (apathie), de l'anxiété, de la fatigue... Pour lutter contre cette dégénérescence neuronale, il existe entre autres des substances pharmacologiques qui sont similaires à la dopamine et sont reconnues comme telles dans le cerveau (ce que l'on appelle des agonistes dopaminergiques). Leur rôle va donc être de remonter le taux de dopamine dans le cerveau pour pallier à la baisse de production de ce NT.

Or, il arrive parfois (ce n'est pas le cas chez tous les patients) que les sujets traités développent une hyperactivité, hypersexualité et/ou une addiction au jeu pathologique du fait d'une trop grande quantité de dopamine. Une fois l'addiction constatée par un médecin, le traitement médicamenteux est revu et adapté. Pour pousser plus loin le lien avec le jeu, l'excès de dopamine chez un sujet traité pour Parkinson va le rendre extrêmement sensible à la récompense. Il devient insensible aux pertes et va même jusqu'à idéaliser ses gains par rapport à l'argent perdu, tel un joueur véritablement dépendant (et non traité pour la maladie de Parkinson).

Livesketching de Julie Polge

QUAND LA MUSIQUE FAIT SWINGUER LES NEURONES

Dans la continuité des interfaces Cerveau-Machine présentées de manière ludique, on trouvait également le Cerveaurium. Créé à Toulouse, il s'agit d'une drôle de structure en forme de tortue, un dôme, tout bleu, gonflable.

Le Cerveaurium (dans la MJC Pont du Sonnant). Crédits : Mathilde Chasseriaud

Une fois à l'intérieur, Romain Grandchamp (chercheur contractuel au Laboratoire de Psychologie et NeuroCognition de Grenoble), Raphaël Bayle (musicien percussionniste) et Rabah Hamrene (musicien multi-instrumentiste), accompagnés d'une volontaire coiffée d'un casque EEG faisaient voyager les spectateurs au coeur du cerveau. Bercés par les mélodies orientales du luth, il était possible de suivre l'activité cérébrale de la volontaire, projetée à l'intérieur du dôme.

L'activité électrique enregistrée pilotait l’affichage d’images fractales, des structures géométriques mathématiques pouvant prendre la forme de figures colorées. Un modèle visuel adapté aux variations des activités cérébrales. S'en est alors suivie une plongée au coeur de certaines cellules cérébrales ; les neurones et les astrocytes.

Le dôme du Cervarium illuminé par les fractales naissantes des activités cérébrales enregistrées (Crédits : Semaine du Cerveau Grenoble)

C'est sur cette animation alliant Art et Neurosciences que s'est terminée la Semaine du Cerveau à Grenoble. Les évènements de cette édition 2017 sont à retrouver sur le blog d'Atout Cerveau hébergé par Echosciences, également relai de l'actualité de la recherche en neurosciences.

Vous pouvez aussi retrouver la Semaine du Cerveau sur les réseaux sociaux tout au long de l'année.

Restés connectés et continuez à jouer (en toute modération bien-sûr) !

*****************************************

N.B : Je remercie vivement tout l'équipe d'organisation de la Semaine du Cerveau ainsi que tous les intervenants pour la relecture de ces articles et les corrections qu'ils ont apportées. Un grand merci également à un collègue de master, Fabien Jhistarry, pour sa lecture "à l'aveugle" des articles et ses remarques.

**************************************

Visuel principal : Livesketching de Julie Polge