Contrôler son attention par les ondes cérébrales

Contrôler son attention par les ondes cérébrales

Une étude montre que les gens peuvent stimuler l'attention en manipulant leurs propres ondes cérébrales alpha

Vous avez de la difficulté à maintenir votre attention ? Une nouvelle étude montre  que les individus peuvent accroître leur attention en contrôlant leurs propres ondes cérébrales alpha en fonction du neurofeedback qu'ils reçoivent lorsqu'ils effectuent une tâche particulière.

L'étude montre que l’apprentissage de la suppression des ondes alpha dans un hémisphère du cortex pariétal,  rendaient les participants capables de porter une meilleure attention aux objets qui apparaissaient du côté opposé de leur champ visuel. Cette relation de cause à effet qui est observée pour la première fois, suggère la possibilité d'apprendre à améliorer son attention par le neurofeedback.

"Il y a de nombreux intérêt à utiliser le neurofeedback pour aider les personnes atteintes de divers troubles cérébraux et de problèmes comportementaux ", dit Robert Desimone, directeur du McGovern Institute for Brain Research du MIT. "C'est un moyen totalement non invasif de contrôler et de tester le rôle des différents types d'activité cérébrale."

Les millions de neurones du cerveau et leurs signaux électriques combinés génèrent des oscillations appelées ondes cérébrales. Les ondes alpha, qui oscillent à une fréquence de 8 à 12 hertz, sont censées jouer un rôle dans le filtrage des informations sensorielles distrayantes. Des études antérieures ont montré une forte corrélation entre l'attention et les ondes cérébrales alpha, en particulier dans le cortex pariétal. Chez l'homme et dans les études animales, une diminution des ondes alpha a été liée à une attention accrue. Cependant, le rôle des ondes alpha dans le contrôle de l'attention restait peu clair, les ondes alpha pouvant être un sous-produit d'un autre processus qui régit l'attention, dit Desimone.

Pour vérifier si les ondes alpha régulent réellement l'attention, les chercheurs ont conçu une expérience dans laquelle les gens recevaient un feedback en temps réel sur leurs ondes alpha lorsqu'ils effectuaient une tâche. On a demandé aux sujets de regarder un motif de grille au centre de l'écran et on leur a dit de faire un effort mental pour augmenter le contraste du motif lorsqu'ils le regardent, ce qui le rend plus visible.

Au cours de la tâche, les sujets ont été scannés par magnétoencéphalographie (MEG), qui révèle l'activité cérébrale avec une précision à la milliseconde près. Les chercheurs ont mesuré les niveaux alpha dans les hémisphères gauche et droit du cortex pariétal et ont calculé le degré d'asymétrie entre les deux niveaux. Au fur et à mesure que l'asymétrie entre les deux hémisphères s'accentuait, la configuration du réseau devenait plus visible, offrant aux participants un feedback en temps réel.

Bien que les sujets n'aient pas été informés de ce qui se passait, après une vingtaine d'essais (qui ont duré environ 10 minutes), ils ont réussi à augmenter le contraste du schéma. Les résultats du MEG indiquent qu'ils l'ont fait en contrôlant l'asymétrie de leurs ondes alpha.  "Après l'expérience, les sujets ont dit qu'ils savaient qu'ils contrôlaient le contraste, mais qu'ils ne savaient pas comment ils le faisaient ", dit Bagherzadeh. "Nous pensons que la base est l'apprentissage conditionnel - chaque fois que vous faites un comportement et que vous recevez une récompense, vous renforcez ce comportement. D'habitude, les gens n'ont pas de rétroaction sur l'activité de leur cerveau, mais quand on le leur fournit et qu'on les récompense, ils apprennent en pratiquant."

Si les sujets n'étaient pas conscients de la façon dont ils manipulaient leurs ondes cérébrales, ils étaient capables de le faire, et ce succès s'est traduit par une attention accrue du côté opposé du champ visuel. Pendant que les sujets regardaient le motif au centre de l'écran, les chercheurs ont fait clignoter des points lumineux de chaque côté de l'écran. On avait dit aux participants d'ignorer ces éclairs, mais les chercheurs ont mesuré comment leur cortex visuel y réagissait.

Un groupe de participants a été formé à supprimer les ondes alpha du côté gauche du cerveau, tandis que l'autre groupe a été formé à supprimer le côté droit. Chez ceux qui avaient réduit l'alpha du côté gauche, leur cortex visuel réagissait davantage aux éclairs lumineux du côté droit de l'écran, tandis que ceux qui avaient réduit l'alpha du côté droit réagissaient davantage aux éclairs observés du côté gauche. "La manipulation alpha contrôlait vraiment l'attention des gens, même s'ils ne comprenaient pas bien comment ils s'y prenaient", dit Desimone.

Après la fin de la séance de formation sur le neurofeedback, les chercheurs ont demandé aux sujets d'effectuer deux tâches supplémentaires qui nécessitent de l'attention, et ont constaté que l'attention accrue persistait. Dans une expérience, on a demandé aux sujets de surveiller l'apparition d'un motif de réseau, semblable à celui qu'ils avaient vu pendant la tâche de neurofeedback. Dans certains essais, on leur a dit à l'avance de faire attention à un côté du champ visuel, mais dans d'autres, on ne leur a donné aucune directive.

Lorsqu'on a demandé aux sujets de faire attention à un côté, cet enseignement a été le facteur clé  de la direction du regard. Mais s'ils n'étaient pas prévenus à l'avance, ils avaient tendance à accorder plus d'attention au côté qui avait été favorisé pendant leur entraînement de neurofeedback.

Dans une autre tâche, on a demandé aux participants de regarder une image telle qu'une scène naturelle en plein air, une scène urbaine ou une forme fractale générée par ordinateur. En suivant les mouvements oculaires des sujets, les chercheurs ont découvert que les gens passaient plus de temps à regarder le côté auquel leurs ondes alpha les avaient entraînés à prêter attention.

"La persistance des effet est assez prometteuse Il est prometteur", dit Desimone, bien que d'autres études soient nécessaires pour déterminer combien de temps ces effets pourraient durer.

Sources :

Yasaman Bagherzadeh, Daniel Baldauf, Dimitrios Pantazis, Robert Desimone. Alpha Synchrony and the Neurofeedback Control of Spatial Attention. Neurone, 2019 ; DOI : 10.1016/j.neuron.2019.11.001

Massachusetts Institute of Technology. "Contrôler l'attention avec des ondes cérébrales : Une étude montre que les gens peuvent stimuler l'attention en manipulant leurs propres ondes cérébrales alpha." ScienceDaily. ScienceDaily, 4 décembre 2019. <www.sciencedaily.com/releases/