Comprendre comment améliorer les capacités mentales d’une personne a suscité un intérêt considérable pour les chercheurs en psychologie et en neurosciences comme moi pendant des décennies. Qu’il s’agisse d’améliorer l’attention dans des environnements à enjeux élevés, comme la gestion du trafic aérien, ou de raviver la mémoire chez les personnes atteintes de démence, la capacité d’améliorer les fonctions cognitives peut avoir des conséquences considérables.
De nouvelles recherches suggèrent que la stimulation cérébrale pourrait aider à atteindre l’objectif de stimuler la fonction mentale.
Au Reinhart Lab de l’Université de Boston, mes collègues et moi avons examiné les effets d’une technologie émergente de stimulation cérébrale – la stimulation transcrânienne par courant alternatif, ou tACS – sur différentes fonctions mentales chez les patients et les personnes en bonne santé.
Au cours de cette procédure, les personnes portent un capuchon élastique intégré avec des électrodes qui délivrent de faibles courants électriques oscillant à des fréquences spécifiques sur leur cuir chevelu. En appliquant ces courants contrôlés à des régions cérébrales spécifiques, il est possible de modifier l’activité cérébrale en poussant les neurones à se déclencher de manière rythmique.
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Pourquoi les neurones à déclenchement rythmique seraient-ils bénéfiques ? La recherche suggère que les cellules cérébrales communiquent efficacement lorsqu’elles coordonnent le rythme de leur déclenchement. De manière critique, ces schémas rythmiques de l’activité cérébrale montrent des anomalies marquées au cours des maladies neuropsychiatriques.
Le but du tACS est d’induire de l’extérieur une activité cérébrale rythmique qui favorise une fonction mentale saine, en particulier lorsque le cerveau n’est peut-être pas en mesure de produire ces rythmes par lui-même.
Cependant, tACS est une technologie relativement nouvelle et son fonctionnement n’est pas encore clair. La possibilité de renforcer ou de raviver les rythmes cérébraux pour modifier la fonction mentale a fait l’objet de débats considérables dans le domaine de la stimulation cérébrale. Alors que certaines études trouvent des preuves de changements dans l’activité cérébrale et la fonction mentale avec les tACS, d’autres suggèrent que les courants généralement utilisés chez les personnes pourraient être trop faibles pour avoir un effet direct.
Face à des données contradictoires dans la littérature scientifique, il peut être utile de mener un type d’étude appelé méta-analyse qui quantifie la cohérence des preuves entre plusieurs études.
Une méta-analyse précédente menée en 2016 a trouvé des preuves prometteuses de l’utilisation des tACS pour modifier la fonction mentale. Cependant, le nombre d’études a plus que doublé depuis lors. La conception des technologies tACS est également devenue de plus en plus sophistiquée.
Nous avons entrepris d’effectuer une nouvelle méta-analyse d’études utilisant des tACS pour modifier la fonction mentale. À notre connaissance, ce travail est la méta-analyse la plus vaste et la plus complète à ce jour sur ce sujet, consistant en plus de 100 études publiées avec un total combiné de plus de 2 800 participants humains.
Après avoir compilé plus de 300 mesures de la fonction mentale dans toutes les études, nous avons observé une amélioration constante et immédiate de la fonction mentale avec le tACS.
Lorsque nous avons examiné des fonctions cognitives spécifiques, telles que la mémoire et l’attention, nous avons observé que les tACS produisaient les améliorations les plus importantes de la fonction exécutive ou de la capacité d’adaptation face à des informations nouvelles, surprenantes ou contradictoires.
Une représentation proportionnelle des régions cérébrales ciblées par tACS à travers les 304 effets dans les 102 études publiées de la méta-analyse. Le panneau de gauche montre des cibles cérébrales à une seule région, et le panneau de droite décrit des études ciblant au moins deux régions du cerveau. (Grover et al., Sci. Transl. Med., 2023)
Nous avons également observé des améliorations dans la capacité à prêter attention et à mémoriser des informations à court et à long terme. Ensemble, ces résultats suggèrent que les tACS pourraient particulièrement améliorer certains types de fonctions mentales, du moins à court terme.
Pour examiner l’efficacité de la tACS pour les personnes particulièrement vulnérables aux changements de la fonction mentale, nous avons examiné les données d’études qui incluaient des personnes âgées et des personnes atteintes de troubles neuropsychiatriques. Dans les deux populations, nous avons observé des preuves fiables d’améliorations de la fonction cognitive avec le tACS.
Fait intéressant, nous avons également découvert qu’un type spécialisé de tACS qui peut cibler deux régions du cerveau en même temps et manipuler la façon dont elles communiquent entre elles peut à la fois améliorer ou réduire la fonction cognitive. Cet effet bidirectionnel sur la fonction mentale pourrait être particulièrement utile en clinique.
Par exemple, certaines conditions psychiatriques comme la dépression peuvent impliquer une capacité réduite à traiter les récompenses, tandis que d’autres comme le trouble bipolaire peuvent impliquer un système de traitement des récompenses très actif.
Si les tACS peuvent modifier la fonction mentale dans les deux sens, les chercheurs peuvent être en mesure de développer des conceptions flexibles et ciblées qui répondent à des besoins cliniques spécifiques.
Les développements dans le domaine des tACS rapprochent les chercheurs de la possibilité d’améliorer en toute sécurité la fonction mentale d’une manière non invasive qui ne nécessite pas de médicaments.
Les preuves statistiques actuelles dans la littérature suggèrent que le tACS est prometteur et que l’amélioration de sa conception pourrait l’aider à produire des changements plus forts et durables dans la fonction mentale.
Shrey Grover, Ph.D. Candidat en sciences psychologiques et cérébrales, Université de Boston
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article d’origine.
