Voluntary modulation of mental effort investment: an fMRI study

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State: Public
Version: After imprimatur
Serval ID
serval:BIB_5D4173E88B05
Type
PhD thesis: a PhD thesis.
Collection
Publications
Institution
Title
Voluntary modulation of mental effort investment: an fMRI study
Author(s)
Khachouf Omar
Director(s)
Saraga Michaël
Codirector(s)
Pagnoni Giuseppe
Institution details
Université de Lausanne, Faculté de biologie et médecine
Publication state
Accepted
Issued date
2018
Language
english
Abstract
La notion d'effort mental est liée aux concepts de volonté et d'auto-contrôle. Il est assez communément accepté que l'effort mental puisse être volontairement régulé. Néanmoins, les bases neurales de ce phénomène sont inconnues. Dans la présente étude, nous avons comparé chez 45 sujets en bonne santé la performance et l'activité cérébrale lors d'une tâche cognitive (version modifiée du test de Stroop) exécutée soit après l'instruction de fournir un < effort maximal », soit après l'instruction de l'accomplir de manière < dé- tendue et relaxée ». Au niveau comportemental, en condition d'effort maximal, la ra- pidité des réponses motrices était plus grande, sans augmentation du nombre d'erreurs. Sur le plan neurophysiologique, investigué par résonance magnétique fonctionnelle, la condition d'effort était associée à une amplification des activations (localisées dans les régions fronto-pariétales et cérébelleuses) et des désactivations (localisées dans le réseau du mode par défaut - RMD) liées à la tâche. De plus, la perception, sur un écran, de l'instruction communiquant au sujet d'exécuter la tâche avec un effort maximal, déclenchait une réponse anticipatoire diffuse sous forme d'activation des régions attentionnelles, sensorielles et exécutives, dont le pic en intensité correspondait à la substance réticulaire activatrice, dans le tronc cérébral. Sur une échelle globale, cette augmentation de l'activité dans le tronc cérébral, de même que dans les régions de la paroi médiale du cortex projetant vers la médullaire surrénalienne, corrélait positivement avec les accélérations de la fréquence cardiaque observées, suggérant que l'intention du sujet de moduler volontairement l'effort mental entraîne des mécanismes liés à la transmission catécholaminergique, ainsi qu'à la suppression de l'activité du RMD, en faveur de procès cognitifs attentionnels orientés vers l'extérieur. Enfin, nous avons investigué la modulation exercée sur les effets de l'effort volontaire, au niveau neural, comportemental et végétatif, par la difficulté intrinsèque de la tâche (congruence ou incongruence entre couleur et texte dans le test de Stroop) tous les effets étaient plus grands dans le cas des tâches plus simples (test de Stroop congruent), suggérant que la capacité de moduler volontairement le degré de ressources cognitives déployé dans une tâche diminue lorsque la difficulté de la tâche augmente. Cette proposition est compatible avec un modèle limité des fonctions exécutives, où la tâche principale recruterait automatiquement des ressources neurales, en laissant moins de < marge » aux tâche secondaires/ancillaires, comme le réglage volontaire d'effort. Sur un plan clinique, nous rappelons que plusieurs atteintes neurologiques et psychiatriques, dont la maladie d'Alzheimer, la dépression, la schizophrénie, le TDAH et l'épilepsie, sont accompagnées d'un défaut de désactivation du RMD, dont les présents résultats suggèrent une modulation volontaire possible.
Create date
08/02/2019 14:51
Last modification date
20/08/2019 14:15
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