Les «neurones miroirs» pourraient-ils expliquer les mécanismes cérébraux de l'empathie?
Les scientifiques ont identifié un groupe de cellules dans le cerveau dont l'activité pourrait aider à expliquer la capacité de partager la douleur d'autrui.
D'après les études d'imagerie du cerveau humain, il était déjà clair qu'une région appelée cortex cingulaire antérieur (ACC), qui est active pendant l'expérience de la douleur, peut également devenir active lors de l'observation de la douleur chez les autres.
Ces études ont également montré que, lors de l’observation de la douleur d’autrui, cette région est plus active chez les personnes ayant des niveaux élevés d’empathie et moins active chez les personnes atteintes de psychopathie.
Cependant, ces enquêtes antérieures n'ont pas clarifié les mécanismes sous-jacents ou les cellules impliquées.
Maintenant, en étudiant les rats, des chercheurs de l'Institut néerlandais pour les neurosciences (NIN) à Amsterdam ont identifié que la capacité de ressentir la douleur des autres a à voir avec les «neurones miroirs» dans l'ACC.
Les scientifiques ont déjà trouvé des neurones miroirs, mais ils étaient préoccupés par l'observation du mouvement.
Des études cérébrales de singes observant d'autres singes ont révélé que les cellules du système moteur deviennent actives comme si les singes observateurs étaient ceux qui exécutaient les actions. Cette activité se produit en plus du traitement des informations visuelles.
Dans un Biologie actuelle papier, les auteurs de la nouvelle étude décrivent comment les neurones miroirs de l’ACC d’un rat deviennent actifs non seulement lorsque l’animal lui-même souffre, mais aussi quand il observe un autre rat en train de souffrir.
Tester les théories de l'empathie
"Ce qui est le plus étonnant", déclare l'auteur principal de l'étude Christian Keysers, qui est professeur au NIN, "c'est que tout cela se produit exactement dans la même région cérébrale chez le rat que chez l'homme."
Le professeur Keysers et son équipe considèrent leurs découvertes comme une avancée importante pour comprendre comment le manque d'empathie survient dans certaines conditions psychiatriques.
Dans leur article d'étude, ils récapitulent deux rapports d'enquêtes précédentes qui suggéraient que «certains neurones ACC répondent à l'observation et à l'expérience de la douleur». L'une était une observation chez un seul patient humain, et une autre était dans une étude sur la souris.
Compte tenu de ces résultats et du fait que les neurones miroirs figurent déjà dans le système moteur du cerveau, ils ont décidé de tester deux théories. Le premier était qu'il y avait des neurones miroirs dans l'ACC «qui déclenchent notre propre sentiment de douleur et sont réactivés lorsque nous voyons la douleur des autres», et le second était que «c'est la raison pour laquelle nous grimpons et ressentons de la douleur en voyant le la douleur des autres.
Comme il n'est pas possible de cartographier l'activité des neurones individuels ou de stimuler les changements de l'ACC dans le cerveau humain, les chercheurs ont décidé de tester ces théories chez le rat.
L'une des raisons pour lesquelles ils ont choisi les rats comme modèle était qu'une partie de leur ACC a une structure cellulaire similaire et une connectivité à la zone ACC, ce qui a des implications dans l'empathie de la douleur chez les humains.
Le cerveau change tout en observant les autres
L'étude comprenait une série d'expériences dans lesquelles les scientifiques ont mesuré les changements dans le cerveau et le comportement des rats, à la fois lorsque les animaux ont reçu un «choc léger» et lorsqu'ils ont ensuite observé d'autres rats recevant le même stimulus désagréable.
Les résultats ont montré que le comportement et les changements cérébraux des rats en réponse à la vue d’autres rats souffrant de douleur étaient les mêmes que ceux qui se produisaient lorsque les rats observateurs ressentaient eux-mêmes la douleur. Les deux réponses impliquaient les mêmes neurones ACC.
Les chercheurs ont ensuite répété l'expérience d'empathie, mais cette fois, ils ont supprimé l'activité des neurones ACC qui étaient actifs auparavant. Lorsque les rats traités ont observé de la douleur chez d'autres rats, ils n'ont plus montré le même comportement empathique.
La douleur est une expérience complexe qui a des composantes sensorielles et émotionnelles. De nombreuses études sur la douleur ont tendance à utiliser des définitions qui dérivent des descriptions des personnes et des modèles de comportement chez les animaux.
Cependant, pour être sûr que c'est la douleur et non une autre expérience négative qui est à l'œuvre dans le cerveau, il est important de prendre en compte les signaux du système neuronal.
Décodage de l’intensité de la douleur «identique à soi-même»
Le professeur Keysers et son équipe reprennent ce point dans leur document d'étude. Les scientifiques ont fait valoir, écrivent-ils, qu'une «réponse par procuration» qui est spécifique à la douleur, par opposition à la peur, par exemple, doit montrer deux caractéristiques dans le cerveau.
La première caractéristique est que la réponse du cerveau «doit être sélective». La deuxième caractéristique est que le circuit doit avoir la même manière de coder la douleur chez soi que chez les autres.
Leurs résultats répondaient à ces deux exigences. Ils ont montré que la plupart des neurones miroirs ACC des rats observateurs ne s’activaient pas en réponse à une autre émotion négative, telle que la peur. De plus, les rats observateurs pouvaient «décoder l'intensité de la douleur chez soi à partir d'un schéma décodant la douleur chez les autres».
Le professeur Keysers conclut que l'étude met en lumière la façon dont le manque d'empathie peut survenir dans la psychopathie et d'autres troubles. Il note: «Cela nous montre également que l'empathie, la capacité de ressentir les émotions des autres, est profondément enracinée dans notre évolution.»
«Nous partageons les mécanismes fondamentaux de l'empathie avec des animaux comme les rats.»
Professeur Christian Keysers
