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Comment lire les émotions dans le cerveau par IRMf

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En recrutant des acteurs et en photographiant leur cerveau dans des états émotionnels différents, des chercheurs américains ont mis en place un programme pour lire dans les pensées. Cette technologie pourrait permettre de mieux comprendre comment les sentiments sont créés.

Le cerveau humain, ici vu sous IRM, recèle encore de nombreux mystères. Dans une étude, les scientifiques ont réussi à identifier une émotion à partir d'une image cérébrale. © Mark Lythgoe, Chloe Hutton, Wellcome Images, Flickr, cc by nc nd 2.0

Le cerveau coordonne tous nos mouvements et fait naître nos émotions. Chacune de ses activités est précisément contrôlée et active des régions cérébrales particulières. Autant dire que la neuroscience a du pain sur la planche pour percer tous les mystères de cet organe extraordinaire.

Cependant, le progrès avance à grande vitesse, et les techniques médicales d'examen du système nerveux sont de plus en plus sophistiquées. Ainsi, après l'observation de l'activité des neurones in vivo, une nouvelle étude présente un dispositif qui permettrait de lire les émotions directement dans le cerveau. Ses travaux sont publiés dans la revue Plos One.

Exemples d'images du cerveau par IRMf trahissant des sentiments heureux (à gauche) ou triste (à droite). © Université Carnegie-Mellon, DP

Pour surmonter cet obstacle, les scientifiques ont eu l'idée ingénieuse de recruter des acteurs, habitués à jouer la comédie. Les 10 participants ont adopté 9 états émotionnels différents : le bonheur, la colère, le dégoût, l'envie, la honte, la luxure, l'orgueil, la peur et la tristesse. Au cours de ces différentes interprétations, des images de leur cerveau ont été réalisées grâce à l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf).

Signature cérébrale caractéristique pour chaque émotion

« Les résultats montrent que le cerveau s'allume de manière similaire chez différents individus qui ressentent la même chose », explique Amanda Markey, qui a participé à cette étude. Grâce à ces travaux, les auteurs ont maintenant à leur disposition des données leur permettant d'associer une image cérébrale à un sentiment.

L'étude ne s'est pourtant pas arrêtée là. Les chercheurs ont dû valider leur technique et vérifier que les états émotionnels adoptés par les acteurs étaient proches d'émotions véritablement ressenties. Pour ce faire, ils ont présenté aux mêmes acteurs des photographies censées induire différentes émotions, et ont réalisé des images par IRMf. En comparant ces images avec les précédentes, dans 84 % des cas, le programme informatique était capable d'associer le bon sentiment à une image d'IRMf. En n'utilisant que les images d'une partie des acteurs pour déterminer les émotions d'un autre, la précision baissait et passait à 70 %, un score relativement élevé.

Les images montrent aussi que les émotions ne sont pas confinées dans une région particulière du cerveau, mais sont lisibles dans plusieurs zones cérébrales. Dans le futur, les chercheurs veulent appliquer cette technologie sur un échantillon d'individus plus large afin d'éclaircir le mystère de la naissance des sentiments.

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