Une équipe de chercheurs a combiné la réalité virtuelle avec une interface cerveau-machine pour sonder les pensées internes des rats : ils ont découvert que, comme les humains, les animaux peuvent penser à des lieux et des objets qui ne se trouvent pas juste devant eux, en utilisant leurs pensées pour imaginez marcher vers un endroit spécifique ou déplacer un objet distant vers une autre position. Les résultats pourraient ouvrir de nouvelles voies de recherche sur le rôle de l’hippocampe dans l’imagination et la mémoire.
Des scientifiques du Howard Hughes Medical Institute aux États-Unis suggèrent dans une nouvelle étude récemment publiée dans la revue Science que le cerveau des rongeurs peut imaginez des endroits où vous n’êtes pas physiquement situéde la même manière que les êtres humains. Cette capacité, directement liée à la région hippocampique, montre que les animaux possèdent des capacités cognitives similaires à celles des pensée abstraite humain.
Voyager avec pensée
Dans le cadre de la recherche, lorsque les rongeurs expérimentaient virtuellement des lieux et des événements, ils étaient activés modèles d’activité neuronale spécifique de l’hippocampe, une zone du cerveau responsable de la mémoire spatiale. Les chercheurs ont vérifié que les rats peuvent volontairement générer ces mêmes schémas cognitifs, dans le but de se souvenir de lieux éloignés de leur position actuelle.
Ils sont arrivés à cette conclusion en utilisant un système pour comprendre ce que pensent les animaux : un « détecteur de pensée » en temps réel, capable de mesurer l’activité neuronale et de traduire ce qu’elle signifie. Le système utilise un interface cerveau-machine (IMC)qui établit une connexion directe entre l’activité cérébrale et un appareil externe.
De cette manière, l’IMC établit un lien entre l’activité électrique de l’hippocampe du rat et sa position dans un champ de réalité virtuelle à 360 degrés. Les chercheurs ont encouragé les rongeurs à « déplacer » un objet spécifique dans cette scène virtuelleune activité dans laquelle ils ont fait preuve d’une habileté inhabituelle.
« Nous avons réussi à montrer que les rats peuvent activer la représentation de lieux dans un environnement précis sans avoir à s’y rendre. Même si leur corps physique est fixe, vos pensées spatiales peuvent aller dans un endroit très éloigné« , a-t-il indiqué dans un communiqué de presse scientifique Chongxi Lai, auteur principal de la nouvelle étude.
Le rôle de l’hippocampe
Cette capacité à imaginer des lieux éloignés de la position actuelle est cruciale pour se souvenir des événements passés et imaginer des scénarios futurs possibles : en plus de confirmer que le animauxcomme les humains, ont une forme d’imagination, la découverte montre qu’ils seraient capables de développer des compétences similaires à la pensée abstraiteque l’on pense être exclusif aux humains.
De plus, l’équipe a découvert que les rats peuvent contrôlez avec précision et flexibilité l’activité de votre hippocampede la même manière que les humains le font probablement. Selon un article Publié dans Science News, cela ouvre de nouvelles voies pour étudier le rôle transcendantal de l’hippocampe, qui stocke des cartes mentales du monde qui rendent possibles la mémoire et l’anticipation de scénarios futurs.
Comparé aux rongeurs, les humains Ils peuvent probablement contrôler leur hippocampe pendant des périodes plus longues et impliquant des concepts beaucoup plus complexes. À l’avenir, les appareils intégrant signaux neuronaux de l’hippocampe Ils pourraient accroître la capacité des prothèses, des implants et d’autres outils thérapeutiques.
Référence
Activation volontaire de représentations de lieux distants avec une interface cerveau-machine hippocampique. Chongxi Lai et al. Sciences (2023). DOI :https://doi.org/10.1126/science.adh5206
(Une première version de cet article a été publiée le 6 novembre 2023)