Un jeu vidéo pour comprendre l'origine des émotions

Publié par Isabelle le 02/01/2021 à 13:00
Source: Université de Genève
La définition des émotions, tout comme la détermination de ses substrats neuronaux, font débat. En scrutant leurs composantes cérébrales, une équipe de l'UNIGE confirme que les émotions sont des réponses synchronisées du cerveau face aux événements.


La synchronisation transitoire entre les différents composants émotionnels correspond à un état émotionnel. © UNIGE/LEITAO

Les émotions sont des phénomènes complexes qui affectent l'esprit, le corps et le comportement. De nombreuses études ont cherché à relier des émotions données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...), comme la peur ou la joie, à des zones cérébrales spécifiques, mais sans succès. Certains modèles théoriques proposent qu'elles émergent par la coordination de multiples processus mentaux déclenchés par un événement. Ces modèles impliquent que le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite...) orchestre des réponses émotionnelles adaptées grâce à la synchronisation de mécanismes motivationnels, expressifs et viscéraux.

Pour investiguer cette hypothèse, une équipe de recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) Genève (UNIGE) a étudié l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) cérébrale par IRM fonctionnelle (En mathématiques, le terme fonctionnelle se réfère à certaines fonctions....), analysé les ressentis, les expressions et la réponse physiologique de volontaires lors d'un jeu vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la...), développé spécialement pour susciter différentes émotions selon le déroulement du jeu. Leurs résultats, publiés dans la revue Plos Biology, montrent que différentes composantes émotionnelles recrutent parallèlement plusieurs réseaux neuronaux distribués dans tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) le cerveau et que leur synchronisation transitoire génère un état émotif. Les voies somatosensorielles et motrices sont entre autres impliquées lors de cette synchronisation, confirmant que l'émotion est fondée sur des fonctions orientées vers l'action, afin de permettre une réponse adaptée aux événements.

La plupart des études utilisent des stimulations passives pour comprendre l'émergence des émotions. Typiquement, elles présentent des photos, des vidéos ou des images évoquant la peur, la colère, la joie, ou encore la tristesse à des volontaires, tout en enregistrant la réponse cérébrale qu'elles évoquent par imagerie (L’imagerie consiste d'abord en la fabrication et le commerce des images physiques qui...) ou électroencéphalographie. Leur but: détecter les réseaux neuronaux spécifiques de chaque émotion. "Le problème est que ces régions se chevauchent pour différentes émotions, elles ne sont donc pas spécifiques. De plus, il est probable que ces images représentent bien les émotions, mais ne les évoquent pas", indique Joana Leitão, postdoctorante au Département des neurosciences (Les neurosciences correspondent à l'ensemble de toutes les disciplines biologiques et...) fondamentales (NEUFO) de la Faculté de médecine (La médecine (du latin medicus, « qui guérit ») est la science et la...) de l'UNIGE et au Centre interfacultaire de sciences affectives (CISA).

Question de perspective

Plusieurs théories neuroscientifiques tentent de modéliser la naissance d'une émotion, aucune n'étant, jusqu'ici, prouvée expérimentalement. L'équipe de recherche de l'UNIGE adhère au postulat que les émotions sont "subjectives". En effet, face à une même situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un...), deux individus peuvent avoir une émotion différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des...). "Un événement donné n'est pas évalué de la même manière par chaque personne, car les perspectives sont différentes", poursuit Joana Leitão.

Dans un modèle théorique dit des "processus componentiels" -CPM pour Component Process Model, en anglais-, formulé par le Professeur Klaus Scherer, membre fondateur et directeur retraité du CISA, un événement va générer de multiples réponses dans l'organisme. Elles concernent des composants d'évaluation cognitive -la nouveauté ou la concordance avec un but ou des normes-, de motivation (La motivation est, dans un organisme vivant, la composante ou le processus qui règle son...), de processus physiologiques -la sudation ou le rythme cardiaque-, et d'expression -sourire ou crier-. Lors d'une situation déclenchant une réponse émotionnelle, ces différents composants influent les uns sur les autres de façon dynamique (Le mot dynamique est souvent employé désigner ou qualifier ce qui est relatif au mouvement. Il...). C'est leur synchronisation transitoire qui correspondrait à un état émotionnel.

Émotion pour Pacman

Afin d'évaluer la pertinence de ce modèle, les neuroscientifiques genevois ont développé un jeu vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la...). "Le but est de susciter des émotions qui correspondent à différentes formes d'évaluation. Plutôt que de visionner de simples images, le/la participant-e joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les...) à un jeu vidéo qui va le/la placer dans des situations qu'il/elle va devoir évaluer pour avancer et gagner des récompenses", précise la chercheuse. Le jeu est un jeu d'arcade proche du célèbre Pacman. Les participant-es doivent attraper des pièces, toucher (Le toucher, aussi appelé tact ou taction, est l'un des cinq sens de l'homme ou de l'animal,...) les "gentils monstres", ignorer les "monstres neutres" et éviter les méchants pour obtenir des points et passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) au niveau supérieur.

Le scénario du jeu implique des situations qui enclenchent différemment les quatre composants du modèle CPM. Simultanément, les chercheurs/euses ont pu mesurer l'activité cérébrale par imagerie, l'expression faciale par analyse des muscles zygomatiques, le ressenti par questionnement, et la physiologie (La physiologie (du grec φύσις, phusis, la nature, et...) par des mesures cutanées et cardiorespiratoires. "Toutes ces composantes impliquent des circuits cérébraux différents distribués dans tout le cerveau. En croisant les données d'imagerie avec une modélisation informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine...), nous avons pu déterminer comment ces composantes interagissent dans le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) et à quel moment elles se synchronisent pour générer une émotion", précise-t-elle.

Une réponse émotive sur mesure

Les résultats montrent aussi qu'une région profonde du cerveau appelée les ganglions de la base est impliquée dans cette synchronisation. Cette structure est connue comme un site de convergence (Le terme de convergence est utilisé dans de nombreux domaines :) entre de multiples régions corticales, chacune dotée de processus affectifs, cognitifs, ou sensori-moteurs spécialisés. Les autres régions impliquent le réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) sensori-moteur, l'insula postérieure, et le cortex (En biologie, le cortex (mot latin signifiant écorce) désigne la couche superficielle ou...) préfrontal. "Une telle implication des zones somatosensorielles et motrices est conforme au postulat des théories considérant l'émotion comme un mécanisme de préparation d'action qui permet à l'organisme de promouvoir une réponse adaptative face aux événements", conclut Patrik Vuilleumier, Professeur ordinaire au Département NEUFO de l'UNIGE et co-auteur de l'étude.

Publication:
Cette recherche est publiée dans Plos Biology - DOI: 10.1371/journal.pbio.3000900

Contacts:
- Patrik Vuilleumier - Professeur ordinaire - Département des neurosciences fondamentales - Faculté de médecine, UNIGE - Patrik.Vuilleumier at unige.ch
- Joana Leitão - Post-doctorante - Département des neurosciences fondamentales - Faculté de médecine, UNIGE - Joana.Leitao@unige.ch
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