Vous vous sentez épuisé mentalement ? Des zones cérébrales qui contrôlent l'abandon ou la persévérance ont été identifiées.

Lors d'expériences menées sur des volontaires sains soumis à une imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, les scientifiques ont découvert une activité accrue dans deux zones du cerveau qui travaillent ensemble pour réagir et éventuellement réguler le cerveau lorsqu'il « se sent » fatigué et abandonne ou continue un effort mental.

Les expériences, conçues pour aider à détecter divers aspects de la fatigue cérébrale , pourraient aider les médecins à mieux évaluer et traiter les personnes souffrant d'épuisement mental accablant, notamment celles souffrant de dépression et de trouble de stress post-traumatique (TSPT) , affirment les scientifiques.

Un rapport sur l'étude, financé par les National Institutes of Health (NIH), a été publié en ligne dans le Journal of Neuroscience . Il détaille les résultats de 18 femmes adultes en bonne santé et de 10 hommes volontaires à qui ont été confiées des tâches d'entraînement de la mémoire.

« Notre laboratoire se concentre sur la façon dont [notre esprit] valorise l'effort », explique Vikram Chib, Ph. D., professeur agrégé de génie biomédical à la faculté de médecine de l'université Johns Hopkins et chercheur à l'Institut Kennedy Krieger. « Nous comprenons moins la biologie des tâches cognitives, notamment la mémoire et la mémorisation, que les tâches physiques, même si elles demandent un effort. » Pour l'anecdote, précise Chib, les scientifiques savent que les tâches cognitives sont fatigantes, mais relativement moins pourquoi et comment cette fatigue se développe et se manifeste dans le cerveau.

Les 28 participants à l'étude, âgés de 21 à 29 ans, ont reçu 50 $ pour participer à l'étude et ont été informés qu'ils pourraient recevoir des paiements supplémentaires en fonction de leurs performances et de leurs choix. Tous les participants ont subi une IRM de référence avant le début des expériences.

Leurs tests de mémoire de travail, menés parallèlement à des IRM cérébrales, consistaient à observer une série de lettres, l'une après l'autre, sur un écran et à se rappeler la position de certaines lettres. Plus une lettre était éloignée dans la série, plus il était difficile de se souvenir de sa position, ce qui augmentait l'effort cognitif. Les participants recevaient un feedback sur leurs performances après chaque essai et avaient la possibilité de recevoir des paiements croissants (de 1 $ à 8 $) pour des exercices de rappel plus difficiles. Avant et après chaque essai, les participants devaient auto-évaluer leur niveau de fatigue cognitive.

« Notre étude a été conçue pour induire une fatigue cognitive et voir comment les décisions des gens de faire des efforts changent lorsqu'ils ressentent de la fatigue, ainsi que pour identifier les endroits dans le cerveau où ces décisions sont prises », explique Chib.

En particulier, Chib et les membres de son équipe de recherche Grace Steward et Vivian Looi ont découvert que les incitations financières devaient être élevées pour que les participants fournissent un effort cognitif plus important , ce qui suggère que des incitations externes motivaient un tel effort.

« Ce résultat ne nous a pas entièrement surpris, car nous avions observé le même besoin d’incitations pour stimuler l’effort physique dans des travaux précédents », explique Chib.

« Les deux zones cérébrales pourraient collaborer pour décider d'éviter tout effort cognitif supplémentaire, à moins que des incitations supplémentaires ne soient proposées. Cependant, il pourrait y avoir un décalage entre la perception de la fatigue cognitive et les capacités réelles du cerveau humain », explique Chib.

Selon Chib, la fatigue est liée à de nombreux troubles neurologiques, comme le syndrome de stress post-traumatique (SSPT) et la dépression. « Maintenant que nous avons probablement identifié certains circuits neuronaux responsables de l'effort cognitif chez les personnes en bonne santé, nous devons étudier comment la fatigue se manifeste dans le cerveau des personnes atteintes de ces troubles », ajoute-t-il.

Chib affirme qu'il pourrait être possible d'utiliser des médicaments ou une thérapie cognitivo-comportementale pour lutter contre la fatigue cognitive , et que l'étude actuelle, qui utilise des tâches de décision et l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, pourrait servir de cadre pour classer objectivement la fatigue cognitive.

L'IRM fonctionnelle utilise le flux sanguin pour mesurer de larges zones d'activité dans le cerveau ; cependant, elle ne mesure pas directement l'activation neuronale ou les nuances plus subtiles de l'activité cérébrale.

« Cette étude a été menée à l'aide d'un scanner IRM et de tâches cognitives très spécifiques. Il sera important de voir comment ces résultats se généralisent à d'autres efforts cognitifs et tâches du monde réel », explique Chib.