Ce faisant, notre cerveau reçoit les informations et, selon l’objet de notre regard, il s’avère que l’activité cérébrale déclenchée peut être tout à fait unique.
« Bien que nous ne percevions généralement pas nos propres mouvements oculaires, le changement brusque de l’entrée visuelle à chaque saccade a des conséquences substantielles au niveau neuronal », expliquent les chercheurs dans une nouvelle étude dirigée par le premier auteur et neuroscientifique cognitif Tobias Staudigl de l’université Ludwig-Maximilian de Munich en Allemagne.
Dans le cadre d’une expérience, Staudigl et ses collègues chercheurs ont travaillé avec 13 patients épileptiques, auxquels on a implanté des électrodes dans le cerveau pour surveiller leur état. Ce type d’intervention peut être utile aux chercheurs spécialisés dans le domaine du cerveau. Ils se tournent donc souvent vers des patients chez qui des électrodes ont déjà été implantées, au cas où ils accepteraient de donner de leur temps.
Les patients ont donc consenti à participer à une étude au cours de laquelle on leur a demandé de regarder librement une série de stimuli visuels affichés sur un écran, notamment des images de visages humains, de visages de singes, ainsi que des images sans visage (photos de fleurs, de fruits, de voitures, etc.).
Pendant ce temps, un système de suivi oculaire par caméra surveillait les objets que leurs yeux regardaient, et les électrodes surveillaient simultanément l’activité neuronale dans l’amygdale et l’hippocampe – des parties distinctes du cerveau qui sont toutes deux impliquées dans différents aspects du traitement des souvenirs, entre autres fonctions, l’amygdale étant également importante pour la régulation de nos émotions.
Lorsque les participants regardaient des visages humains, les neurones s’activaient et se synchronisaient entre l’amygdale et l’hippocampe selon un schéma spécifique qui différait des résultats obtenus avec les autres stimuli – ce que l’équipe interprète comme une preuve de la manière dont le cerveau gère l’encodage de la mémoire pour les informations sociales importantes, distinctes des autres objets non sociaux.
« On pourrait facilement affirmer que les visages sont l’un des objets les plus importants que nous regardons », déclare l’auteur principal de l’étude, Ueli Rutishauser, directeur de la recherche en neurosciences à l’organisation de soins de santé et de recherche à but non lucratif Cedars-Sinai à Los Angeles.
« Nous prenons beaucoup de décisions très importantes en regardant les visages, notamment pour savoir si nous faisons confiance à quelqu’un, si l’autre personne est heureuse ou en colère, ou si nous avons déjà vu cette personne auparavant. »
Les bases de ces décisions doivent bien commencer quelque part, et les chercheurs affirment que le processus peut être observé dès les ajustements rapides des mouvements oculaires saccadés.
On sait depuis longtemps que le fait de voir des visages déclenche l’activation de neurones dans l’amygdale, plus que pour d’autres formes de stimuli, mais les raisons de ce phénomène sont restées incertaines.
« Une hypothèse est que ces signaux sont transférés de l’amygdale à l’hippocampe par le biais de fortes projections, où ils élèvent et hiérarchisent le traitement hippocampique des stimuli à forte signification sociale et émotionnelle », écrivent les chercheurs.
« Cela peut servir l’encodage de la mémoire hippocampique pour les stimuli et les événements saillants. »
Cela pourrait être ce que nous observons ici, les chercheurs notant que la proportion de cellules visuellement sélectives pour les visages humains était nettement plus importante dans l’amygdale que dans l’hippocampe, ce qui suggère que l’amygdale joue un rôle de première ligne plus important dans l’identification des stimuli sociaux en premier lieu.
« Nous pensons que cela reflète le fait que l’amygdale prépare l’hippocampe à recevoir de nouvelles informations socialement pertinentes dont il sera important de se souvenir », déclare Rutishauser.
Autre constatation importante : la communication à distance entre les différentes parties du cerveau était accrue en présence de stimuli sociaux.
« Lorsqu’une fixation sur un visage humain suivait une saccade, la communication neuronale entre l’amygdale et l’hippocampe était renforcée », écrivent les chercheurs. « Le même effet n’a pas été observé pour les saccades et les fixations qui se sont posées sur d’autres stimuli. »
Cependant, lorsque les participants ont regardé des visages humains qu’ils avaient déjà vus plus tôt dans l’expérience, le schéma de tir des neurones dans l’amygdale est apparu plus lentement – ce qui suggère que les visages appris et familiers ne déclenchent pas le même niveau d’excitation neuronale que les nouveaux stimuli sociaux.
Ces résultats sont publiés dans Science Advances.