Les scientifiques ont découvert le rythme cérébral qui donne à votre corps l’impression d’être le vôtre
Une étude du Karolinska Institutet, publiée dans Communications naturellesexplique comment l’activité cérébrale rythmique connue sous le nom d’oscillations alpha aide le cerveau à séparer le corps du monde extérieur. La recherche fournit de nouvelles informations sur la manière dont le cerveau combine les informations provenant de différents sens pour maintenir une sensation corporelle stable.
Sentir que votre main vous appartient peut sembler automatique, mais le cerveau doit constamment évaluer les informations sensorielles pour porter ce jugement. Distinguer ce qui fait partie du soi et ce qui ne l’est pas est une tâche exigeante qui repose sur des processus cérébraux précis.
Comment le cerveau combine la vue et le toucher
Les chercheurs du Karolinska Institutet ont étudié ce processus à l’aide d’expériences comportementales, d’enregistrements cérébraux (EEG), de stimulation cérébrale et de modélisation informatique. Au total, 106 participants y ont pris part. L’équipe a examiné comment les signaux visuels et tactiles sont fusionnés pour créer l’expérience selon laquelle une partie du corps nous appartient, un processus connu sous le nom de sentiment de propriété du corps.
Leurs résultats ont montré que la vitesse des ondes alpha dans le cortex pariétal joue un rôle essentiel. Cette région traite les informations sensorielles du corps et la fréquence de son activité alpha détermine avec quelle précision les gens perçoivent leur propre corps comme leur appartenant.
“Nous avons identifié un processus cérébral fondamental qui façonne notre expérience continue d’être incarné”, explique l’auteur principal Mariano D’Angelo, chercheur au Département de neurosciences du Karolinska Institutet. “Les résultats pourraient fournir de nouvelles informations sur des troubles psychiatriques tels que la schizophrénie, dans lesquels le sentiment de soi est perturbé.”
Ce que montre l’illusion de la main en caoutchouc
Pour explorer plus directement la propriété du corps, les participants ont réalisé l’illusion de la main en caoutchouc, une configuration expérimentale largement utilisée. Dans cette tâche, une fausse main est visible tandis que la vraie main est cachée. Lorsque les deux mains sont touchées en même temps, de nombreux participants commencent à avoir l’impression que la main en caoutchouc fait partie de leur propre corps. Lorsque le timing entre les touches ne correspond pas, cette illusion s’affaiblit.
L’étude a révélé que les personnes ayant des fréquences d’ondes alpha plus rapides étaient plus à même de détecter de petites différences temporelles entre ce qu’elles voyaient et ce qu’elles ressentaient. Leurs cerveaux traitaient les informations sensorielles avec une plus grande précision temporelle, conduisant à un sentiment d’appartenance corporelle plus aigu et plus fiable.
Quand le timing cérébral devient moins précis
Les participants ayant des fréquences alpha plus lentes ont montré un schéma différent. Leurs cerveaux avaient une « fenêtre de liaison temporelle » plus large, ce qui signifie que les signaux visuels et tactiles étaient plus susceptibles d’être traités comme se produisant ensemble, même lorsqu’ils étaient légèrement désynchronisés.
Cette précision temporelle réduite rendait plus difficile la distinction claire entre les sensations personnelles et les entrées externes, affaiblissant ainsi la frontière entre le corps et l’environnement.
Implications pour les prothèses et la réalité virtuelle
Pour déterminer si la fréquence des ondes alpha influence directement ces effets, les chercheurs ont utilisé une stimulation cérébrale électrique non invasive pour augmenter ou diminuer doucement la vitesse des rythmes alpha des participants. Changer la fréquence a modifié la précision avec laquelle les participants ressentaient la propriété du corps et avec quelle précision ils jugeaient si les signaux visuels et tactiles se produisaient en même temps.
Des modèles informatiques ont étayé ces résultats, montrant que la fréquence alpha affecte la précision avec laquelle le cerveau évalue le timing des informations sensorielles. En régulant ce timing, les oscillations alpha aident à façonner la perception et contribuent à l’expérience d’avoir un corps.
“Nos résultats aident à expliquer comment le cerveau résout le défi de l’intégration des signaux du corps pour créer une perception cohérente de soi”, explique Henrik Ehrsson, professeur au Département de neurosciences du Karolinska Institutet et auteur principal de l’étude. “Cela peut contribuer au développement de meilleurs membres prothétiques et d’expériences de réalité virtuelle plus réalistes.”
Collaboration et financement des études
La recherche a été menée en collaboration entre le Karolinska Institutet en Suède et l’Université d’Aix-Marseille en France. Le financement provenait du Conseil européen de la recherche (ERC), du Conseil suédois de la recherche, de VINNOVA, de StratNeuro et d’A*Midex. Les chercheurs ne signalent aucun conflit d’intérêts.
