Que se passe-t-il dans le cerveau lorsque des habitudes se forment ?

Il y a eu un bond en avant dans la compréhension de la formation des habitudes dans le cerveau. Des scientifiques de l'Institut McGovern de recherche sur le cerveau du MIT ont découvert que le striatum du cerveau envoyait des signaux pendant le processus d'apprentissage, puis se redimensionnait pour ne marquer que le début et la fin d'une habitude nouvellement acquise. Cela a ouvert la porte à la possibilité que ce mécanisme fasse partie de la formation d'habitudes, bien qu'il puisse simplement faire partie de l'exécution de processus moteurs. Dans leurs dernières recherches, le professeur Ann Graybiel et ses collègues ont continué à définir expérimentalement le mécanisme réel derrière la formation d'habitudes.

Ce que nous pensons savoir sur les habitudes

Nous mettons des habitudes au travail dans le sport, la musique, la conduite et le simple fait de nous lever le matin et de nous brosser les dents. Les praticiens médicaux et paramédicaux utilisent le système de formation d'accoutumance pour recycler le corps et l'aider à guérir. Les conseillers en toxicomanie aident les clients à adopter de nouvelles habitudes plus saines. Ils peuvent voir les résultats, mais on comprend mal comment le cerveau modifie les habitudes.

Le trouble obsessionnel compulsif (TOC) en tant que type particulier d'habitude

La professeure Ann Graybiel du MIT a exploré le rôle des noyaux gris centraux du cerveau dans l'apprentissage. Certaines parties de cette structure cérébrale assurent également des fonctions liées à l'apprentissage, telles que les réponses de récompense. La recherche a montré que les dommages aux noyaux gris centraux peuvent entraîner un trouble obsessionnel-compulsif (TOC). Cela peut également permettre d'identifier de nouvelles façons de traiter les TOC.

Des habitudes bénignes comme substituts

Beaucoup de gens se sont tournés vers un jouet appelé fidget spinner et ont peut-être inconsciemment substitué cette habitude à d'autres, souvent indésirables. Au lieu d'allumer une cigarette, de s'inquiéter ou de nettoyer excessivement, ils peuvent laisser le programme de filature agitée s'exécuter et se substituer à leur autre comportement. Ce type de thérapie de remplacement a fourni une autre question à explorer pour les chercheurs sur le cerveau du professeur Graybiel : la formation d'une nouvelle habitude pourrait-elle éliminer l'ancienne, ou fournit-elle simplement un substitut sans supprimer le programme précédent ?

Des habitudes de recyclage pour de meilleures performances

La performance des coureurs olympiques et des autres athlètes est en partie le résultat d'un recyclage soigneusement planifié de leurs habitudes physiques et mentales. Tout comme un joueur de golf modifie son swing pour améliorer sa portée, il répète une nouvelle action pendant que son cerveau, comme nous l'apprenons maintenant, est occupé à envoyer le signal d'entraînement du striatum, puis revient à la fin des livres pour établir et répéter le nouveau habitude.

Substitution d'habitudes pour la réduction des méfaits

Taper sur le paquet de cigarettes, tripoter une cigarette, allumer le briquet et d'autres habitudes font partie des rituels du fumeur. Ils conduisent à la consommation de fumée, mais ils commencent comme un programme d'habitudes physiques. L'avènement du vapotage, la consommation de produits chimiques vaporisés dont la nicotine, a fourni un autre ensemble de rituels qui pourraient être moins nocifs. Encore une fois, la question demeure : l'habitude de fumer a-t-elle été remplacée ?

Racines dans les ganglions de la base

Le striatum, dont les chercheurs ont découvert qu'il envoyait des signaux d'entraînement pendant la formation des habitudes et des signaux de fin de livre après, alimente les noyaux gris centraux. Ce groupe de « noyaux » ou de sous-groupes fonctionnels largement connectés est impliqué dans l'apprentissage procédural, l'apprentissage habituel, le contrôle des mouvements moteurs volontaires et des mouvements oculaires, la cognition et les émotions. Les chercheurs du MIT ont découvert qu'ils pouvaient affecter la lecture automatique des habitudes en travaillant avec le cortex infralimbique, une partie du cortex préfrontal qui affecte un large éventail de comportements et de prises de décision.

Comment les neurones sont impliqués

La partie expérimentale des travaux de l'équipe du professeur Greybiel impliquait des rats classiques dans des tests de labyrinthe avec des récompenses et des stimuli aversifs. Les récompenses ont aidé à entraîner les rats à courir le labyrinthe et à créer des habitudes. Ils ont ensuite retiré les récompenses et vérifié si les rats parcouraient toujours le labyrinthe comme enseigné. Enfin, ils ont fourni le stimulus aversif pour voir si les rats continueraient l'habitude même si c'était une expérience légèrement désagréable. Ils ont ajouté au mélange une technique appelée optogénétique qui leur a permis de commuter les neurones du cortex infralimbique à l'aide de la lumière. Cela leur a permis d'activer et de désactiver la fonction d'exécution des habitudes du cerveau. Effectivement, bien que les habitudes soient restées même pendant le stimulus désagréable, la désactivation des neurones a envoyé les rats dans un comportement non entraîné.

Perturbation des habitudes optogénétiques

La perturbation optogénétique des habitudes est actuellement trop invasive pour être utilisée pour modifier le comportement humain et briser les vieilles habitudes. À un moment donné, peut-être, il pourrait être administré comme cette séance de radiothérapie, ciblant le cerveau de patients dont la vie est gravement perturbée par des comportements habituels comme dans le TOC. Les chercheurs ont cependant découvert que la désactivation d'une habitude ne la supprimait pas du cerveau. Et dans certaines circonstances, il pourrait être repris. Lorsqu'ils ont utilisé la désactivation optogénétique pour désactiver une nouvelle habitude, l'ancienne a refait surface.

Technologie de changement d'habitude future

En obtenant un aperçu des mécanismes essentiels dans le processus de formation et d'exécution des habitudes, le professeur Graybiel du MIT et ses associés de recherche ont ouvert une porte importante. Les formateurs et conseillers, en plus des chercheurs, peuvent mieux comprendre le fonctionnement de leurs techniques de traitement. Des recherches supplémentaires doivent être menées pour comprendre ce qui fait que les habitudes persistent même lorsqu'elles ne sont pas exécutées. Nous devons également connaître les différentes structures cérébrales reliées aux noyaux gris centraux sont impliquées. Pourtant, les chercheurs du MIT ont confirmé un mécanisme d'habitude de base là où aucun n'était connu auparavant.

Réalité virtuelle et changement d'habitude

La recherche montre que la réalité virtuelle est un excellent moyen d'influencer les habitudes. Il est particulièrement utile lorsque la formation dans le monde réel impliquerait une exposition à des situations dangereuses comme la lutte contre les incendies ou l'exploitation d'une usine chimique. Les résultats de cette recherche sur le cerveau au MIT peuvent aider à concentrer la formation basée sur la réalité virtuelle des travailleurs, des athlètes et même des patients qui se remettent de lésions corporelles et cérébrales et réapprennent les fonctions de base.