Comment les habitudes se forment-elles dans le cerveau ? Le processus implique diverses cellules et processus qui aident à cimenter nos rituels quotidiens en routines. Des chercheurs de Dartmouth ont récemment découvert que le striatum dorsolatéral, une région du cerveau, connaît une brève poussée d’activité lorsque de nouvelles habitudes se forment.
Selon la recherche, publiée dans le Journal of Neuroscience, il ne faut qu’une demi-seconde pour que cette poussée se produise. Et à mesure qu’une habitude se renforce, la salve d’activité augmente. Les chercheurs de Dartmouth ont découvert que les habitudes peuvent être contrôlées en fonction de l’activité du striatum dorsolatéral.
« Nos résultats illustrent comment les habitudes peuvent être contrôlées dans une minuscule fenêtre de temps lorsqu’elles sont mises en mouvement pour la première fois. La force de l’activité cérébrale dans cette fenêtre détermine si le comportement complet devient une habitude ou non », a déclaré l’auteur principal Kyle S. Smith, professeur associé et directeur des études supérieures au département des sciences psychologiques et du cerveau à Dartmouth, dans un résumé de la recherche. « Les résultats démontrent que l’activité dans le striatum dorsolatéral au moment où les habitudes sont formées contrôle réellement le degré d’habitude des animaux, ce qui prouve l’existence d’une relation de cause à effet ».
Smith a précédemment publié une recherche qui montrait que cette explosion de l’activité cérébrale dans le striatum dorsolatéral était en corrélation avec l’habitude d’un rat à courir dans un labyrinthe. (Le cerveau des rats est similaire à celui des humains.) Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont manipulé la rafale avec une méthode appelée optogénétique, où une lumière bleue clignotante excite les cellules du cerveau tandis qu’une lumière jaune clignotante inhibe les cellules et les éteint.
Après avoir entraîné les rats à courir dans un labyrinthe, les chercheurs ont excité les cellules dans leur striatum dorsolatéral, ce qui a conduit les rats à courir plus vigoureusement et de manière habituelle sur l’ensemble du labyrinthe – les animaux ne s’arrêtaient plus au centre pour regarder autour d’eux. Lorsque les cellules étaient inhibées, les rats agissaient lentement et semblaient perdre complètement leur habitude. Les chercheurs ont ensuite remplacé la récompense savoureuse par quelque chose d’autre. Lorsque les rats étaient excités, ils couraient toujours vers la récompense, mais lorsqu’elles étaient inhibées, les rats « refusaient essentiellement de courir lorsqu’il n’y avait pas de récompense à en tirer ».
« Lorsque les chercheurs ont appliqué les manipulations de lumière au milieu des courses un autre jour, il y avait peu d’effet », selon le communiqué de presse. « Une fois que les rats avaient déjà mis en mouvement la séquence complète du comportement — course, virage et séquence d’arrêt — cette habitude semblait dicter leurs actions, comme s’ils étaient en pilotage automatique. »
Habitude chunking
Une autre pièce du puzzle des habitudes a été découverte plus tôt par les neuroscientifiques du MIT, qui ont constaté que les neurones d’une partie du cerveau appelée striatum, située dans les ganglions de la base, joue un rôle majeur dans la formation des habitudes, en particulier lorsqu’il s’agit de « chunking », une habitude composée de nombreuses actions plus petites. (Par exemple, « prendre notre brosse à dents, presser le dentifrice dessus, puis porter la brosse à notre bouche »)
Les neurones « se déclenchent au début d’une routine apprise, se taisent pendant son exécution, puis se déclenchent à nouveau une fois la routine terminée », selon un communiqué de presse. « Ces deux études peuvent expliquer comment les habitudes se forment dans le cerveau, mais une étude de l’Université Duke a révélé qu’un seul type de neurone dans le striatum, appelé interneuron à picage rapide, sert de « contrôleur principal » des habitudes. Cette cellule est relativement rare, mais elle est très fortement connectée aux principaux neurones qui relaient le message sortant de cette région du cerveau », a déclaré Nicole Calakos, professeur associé de neurologie et de neurobiologie au centre médical de l’université Duke, dans un résumé de la recherche. « Nous trouvons que cette cellule est un maître contrôleur du comportement habituel, et elle semble le faire en réorchestrant le message envoyé par les neurones sortants. »
Comprendre comment les habitudes sont formées dans le cerveau est essentiel pour développer des stratégies pour les changer, disent les chercheurs.
Changer ses habitudes
S’il y a une certaine habitude que vous aimeriez changer ou créer, disons, vous lever plus tôt, boire plus d’eau ou lire davantage – bonne nouvelle, vous n’avez pas besoin de comprendre les neurosciences pour vous lancer. Selon des chercheurs des universités de Warwick, Princeton et Brown, il suffit de répéter. Les auteurs de l’étude ont créé un modèle utilisant des rats numériques qui montre que la formation d’habitudes dépend davantage de la fréquence à laquelle vous effectuez une action plutôt que de la satisfaction que vous en retirez.
« Les psychologues essaient de comprendre ce qui motive nos habitudes depuis plus d’un siècle, et l’une des questions récurrentes est de savoir dans quelle mesure les habitudes sont le produit de ce que nous voulons par rapport à ce que nous faisons », a déclaré le coauteur de l’étude, le Dr Amitai Shenhav, professeur adjoint au département des sciences cognitives, linguistiques et psychologiques de l’Université Brown. « Notre modèle aide à répondre à cette question en suggérant que les habitudes elles-mêmes sont un produit de nos actions précédentes, mais dans certaines situations, ces habitudes peuvent être supplantées par notre désir d’obtenir le meilleur résultat. »
Abstract:
Les habitudes forment une composante cruciale du comportement. Ces dernières années, des modèles informatiques clés ont conceptualisé les habitudes comme découlant de mécanismes d’apprentissage par renforcement sans modèle, qui choisissent généralement entre les actions disponibles en fonction de la valeur future attendue de chacune. Cependant, les habitudes ont traditionnellement été considérées comme des comportements pouvant être déclenchés directement par un stimulus, sans que l’animal ait à évaluer les résultats attendus. Nous développons ici un modèle informatique instanciant cette vision traditionnelle, dans lequel les habitudes se développent par le renforcement direct des actions récemment entreprises plutôt que par l’encodage des résultats. Nous démontrons que ce modèle explique les principales manifestations comportementales des habitudes, notamment l’insensibilité à la dévaluation des résultats et à la dégradation des contingences, ainsi que les effets du calendrier de renforcement sur le taux de formation des habitudes. Le modèle explique également l’observation répandue de la persévération dans les tâches à choix répété comme une manifestation comportementale supplémentaire du système d’habitudes. Nous suggérons que la cartographie des comportements habituels sur des mécanismes sans valeur fournit un compte rendu parcimonieux des données comportementales et neurales existantes. Cette cartographie peut fournir une nouvelle base pour construire des modèles robustes et complets de l’interaction des habitudes avec d’autres types de comportements plus orientés vers un but et aider à mieux guider la recherche sur les mécanismes neuronaux qui sous-tendent le contrôle du comportement instrumental de manière plus générale.