Les neuroscientifiques ont récemment établi une corrélation entre l’augmentation des ondes cérébrales alpha – que ce soit par la stimulation électrique ou par la pleine conscience et la méditation – et la capacité à réduire les symptômes dépressifs et à augmenter la pensée créative.
Nos différents états de conscience sont directement liés à l’environnement électrique, chimique et architectural du cerveau, en constante évolution. Les habitudes quotidiennes de comportement et les processus de pensée ont la capacité de modifier l’architecture de la structure et de la connectivité du cerveau, ainsi que les oscillations neurochimiques et électriques neuronales de votre esprit.
Dans des billets précédents, j’ai écrit sur la façon dont la neuroplasticité et la neurogenèse (croissance de nouveaux neurones) peuvent modifier la connectivité architecturale entre les régions du cerveau et augmenter le volume du cerveau, ce qui a un impact direct sur la fonction cognitive. J’ai également étudié comment les « neurochimiques du bonheur » – endorphines, endocannabinoïdes, dopamine, sérotonine et ocytocine – peuvent nous faire nous sentir bien lorsque nous faisons de l’exercice ou passons du temps avec nos proches, en modifiant l’environnement chimique du cerveau. Dans ce post, je me concentre sur l’environnement électrique du cerveau et les découvertes récentes sur la façon dont les ondes cérébrales affinent notre conscience, sur la base de nouvelles découvertes selon lesquelles la stimulation des ondes alpha peut stimuler la créativité et réduire la dépression.
Que sont les ondes cérébrales ?
Votre cerveau est constitué de milliards de neurones dans différentes régions qui utilisent l’électricité comme moyen de communication les uns avec les autres. Lorsque vos synapses tirent en synchronie, elles créent des combinaisons unifiées de millions de neurones marchant au pas comme un « réseau neuronal » harmonisé qui est lié à un état de conscience spécifique, à vos pensées et à votre humeur.
La combinaison de l’activité électrique synchronisée dans le cerveau est appelée « onde cérébrale » en raison de sa nature cyclique et « ondulatoire ». Les ondes cérébrales peuvent être détectées à l’aide d’équipements médicaux, comme l’électroencéphalogramme (EEG), qui mesure l’oscillation des niveaux d’électricité dans différentes zones du cuir chevelu.
En 1924, le physiologiste et psychiatre allemand Hans Berger a enregistré le premier EEG humain. Berger a également inventé l’électroencéphalogramme et a donné son nom à l’appareil.
À la base de toutes nos pensées, émotions et comportements se trouve la communication entre les neurones. Les ondes cérébrales sont produites par des impulsions électriques synchronisées provenant de masses de neurones communiquant entre eux.
Les ondes cérébrales sont divisées en cinq largeurs de bande différentes qui sont censées créer un spectre de la conscience humaine. Nos ondes cérébrales changent tout au long de la journée et font partie d’une boucle de rétroaction qui est influencée par ce que nous faisons, pensons et ressentons émotionnellement à un moment donné – ou pendant que nous dormons.
Les bases
- Qu’est-ce que la dépression ?
- Trouver des conseils pour surmonter la dépression
- Les ondes delta (,5 à 3 Hz) sont les ondes cérébrales les plus lentes et se produisent principalement pendant notre état le plus profond de sommeil sans rêve.
- Les ondes thêta (3 à 8 Hz) se produisent pendant le sommeil mais ont également été observées dans les états les plus profonds de la méditation zen.
- Les ondes alpha (8 à 12 Hz) sont présentes lorsque votre cerveau est dans un état par défaut de ralenti, typiquement créé lorsque vous rêvassez ou que vous pratiquez consciemment la pleine conscience ou la méditation. Les ondes alpha peuvent également être créées en faisant des exercices d’aérobic.
- Les ondes bêta (12-30 Hz) dominent généralement nos états de conscience éveillés normaux et se produisent lorsque l’attention est dirigée vers des tâches cognitives et autres. Les ondes bêta sont des ondes « rapides » qui sont présentes lorsque nous sommes alertes, attentifs, concentrés et engagés dans la résolution de problèmes ou la prise de décision. La dépression et l’anxiété ont également été liées aux ondes bêta parce qu’elles peuvent conduire à des schémas de pensée « en ornière ».
- Les ondes gamma (25 à 100 Hz) oscillent généralement autour de 40 Hz et sont les plus rapides des bandes d’ondes cérébrales. Les ondes gamma sont liées au traitement simultané d’informations provenant de différentes zones du cerveau et ont été associées à des états supérieurs de perception consciente.
Ondes alpha, biofeedback, méditation et pleine conscience
Les ondes alpha ont occupé le devant de la scène au début des années 1960 et 1970 avec la création du biofeedback, une technique utilisée pour modifier consciemment les ondes cérébrales à l’aide d’un retour direct fourni par un appareil de type EEG. Le biofeedback est un type de neurofeedback généralement utilisé pour enseigner aux praticiens comment créer des ondes cérébrales alpha.
Lorsque les oscillations alpha sont proéminentes, vos entrées sensorielles ont tendance à être minimisées et votre esprit est généralement libre de pensées indésirables. Lorsque votre cerveau change de vitesse pour se concentrer sur une pensée spécifique – de manière positive ou négative – les oscillations alpha ont tendance à disparaître et les oscillations de fréquence plus élevée commencent à diriger le spectacle.
Lectures essentielles sur la dépression
Le biofeedback des ondes alpha s’est avéré être un outil utile pour traiter l’anxiété et la dépression. Parce que les ondes alpha sont liées à des états mentaux détendus, une augmentation de l’activité des ondes alpha est l’objectif de la plupart des formations de biofeedback. L’EEG peut être utilisé pour fournir un retour d’information momentané lorsque les ondes alpha augmentent ou diminuent.
L’entraînement à la pleine conscience et la méditation ont tendance à produire sensiblement plus d’ondes alpha sans l’utilisation de machines technologiques. Des neuroscientifiques de l’Université Brown mènent des recherches sur la façon dont le cerveau parvient à une « inattention optimale » en modifiant la synchronisation des ondes cérébrales entre différentes régions du cerveau. Leur étude de 2015, intitulée « Attention Drives Synchronization of Alpha and Beta Rhythms between Right Inferior Frontal and Primary Sensory Neocortex », a été publiée dans le Journal of Neuroscience. Les chercheurs de Brown espèrent que le fait d’enseigner aux gens comment exploiter le « pouvoir d’ignorer » en créant un état cérébral alpha par la pleine conscience permettra à toute personne souffrant de douleurs chroniques de réduire la perception de la douleur et aux personnes souffrant de dépression ou d’anxiété de minimiser leurs symptômes. (Voir « 5 façons basées sur les neurosciences de faire le vide dans votre esprit »)
La stimulation électrique du cerveau peut créer des oscillations alpha
Une nouvelle étude de l’école de médecine de l’Université de Caroline du Nord (UNC) a identifié la première preuve qu’une faible dose de courant électrique de 10-hertz peut améliorer l’activité des ondes cérébrales alpha et stimuler la créativité de 7.4 % chez des adultes en bonne santé.
L’étude de 2015, intitulée « Functional Role of Frontal Alpha Oscillations in Creativity », a été publiée dans la revue Cortex. Dans un communiqué de presse, Flavio Frohlich, professeur adjoint de psychiatrie, de biologie cellulaire et de physiologie, de génie biomédical et de neurologie à l’UNC a déclaré :
Cette étude est une preuve de concept. Nous avons fourni la première preuve que l’amélioration spécifique des oscillations alpha est un déclencheur causal d’un comportement spécifique et complexe – dans ce cas, la créativité.
Mais notre objectif est d’utiliser cette approche pour aider les personnes atteintes de maladies neurologiques et psychiatriques. Par exemple, il existe des preuves solides que les personnes souffrant de dépression ont des oscillations alpha altérées. Si nous pouvions améliorer ces schémas d’activité cérébrale, alors nous pourrions potentiellement aider de nombreuses personnes.
« Le fait que nous ayons réussi à améliorer la créativité d’une manière spécifique à la fréquence – dans une étude soigneusement menée en double aveugle contre placebo – ne signifie pas que nous pouvons définitivement traiter les personnes souffrant de dépression », a averti Frohlich. « Mais si les personnes souffrant de dépression sont coincées dans un schéma de pensée et ne parviennent pas à s’engager de manière appropriée dans la réalité, alors nous pensons qu’il est possible que l’amélioration des oscillations alpha puisse être un paradigme de traitement significatif, non invasif et peu coûteux pour eux – similaire à la manière dont il a amélioré la créativité chez les participants en bonne santé. »
Comment les ondes cérébrales synchronisées affinent-elles la conscience ?
Dans une découverte révolutionnaire, des neuroscientifiques dirigés par des chercheurs de la Harvard Medical School (HMS) au VA Boston Healthcare System ont identifié une classe spécifique de neurones du cerveau antérieur basal, les neurones GABA parvalbumine, ou « neurones PV » – qui déclenchent la création de diverses ondes cérébrales liées à divers états de conscience.
L’étude de 2015, « Cortically Projecting Basal Forebrain Parvalbumin Neurons Regulate Cortical Gamma Band Oscillations », a été publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences.
Dans un communiqué de presse, le coauteur principal Robert W. McCarley, professeur de psychiatrie de HMS et chef du département de psychiatrie du Boston VA Medical Center a déclaré :
C’est un pas vers une théorie unifiée du contrôle de la conscience. Nous savions que le cerveau antérieur basal est important pour activer et désactiver la conscience dans le sommeil et l’éveil, mais maintenant nous avons découvert que ces cellules spécifiques jouent également un rôle clé dans le déclenchement des rythmes synchronisés qui caractérisent la pensée consciente, la perception et la résolution de problèmes.
McCarley a ajouté que la compréhension du mécanisme que le cerveau utilise pour se synchroniser pour une pensée cohérente et consciente pourrait suggérer des thérapies potentielles pour des troubles comme la schizophrénie, où le cerveau ne parvient pas à former ces ondes caractéristiques.
« Notre cerveau a besoin d’une cohérence de tir pour organiser la perception et l’analyse des données du monde qui nous entoure », a déclaré McCarley. En utilisant une technique appelée optogénétique, qui consiste à modifier génétiquement des cellules en les dotant d’interrupteurs photosensibles, les chercheurs ont pu activer et désactiver les neurones PV à l’aide d’une lumière laser. Lorsque les neurones PV étaient allumés, le cortex des animaux présentait davantage d’activité gamma typique des états conscients.
McCarley a découvert que lorsque les cellules PV s’enflamment, elles inhibent les neurones récepteurs PV dans le cortex, ce qui les éteint tous en même temps. Un battement plus tard, les neurones du cortex se remettent en marche, en tirant tous en même temps. Lorsque ce processus est répété encore et encore, il crée un rythme synchronisé, pulsé, avec tous les neurones qui tirent en coordination comme un orchestre jouant la même note ou le martèlement rythmique des tambours à l’unisson.
Conclusion
En conclusion, Frohlich a dit qu’il réalise que certaines personnes pourraient vouloir capitaliser sur sa découverte en essayant d’utiliser la stimulation électrique artificielle pour stimuler la créativité dans leur vie quotidienne. Cependant, il met en garde contre cette pratique :
Nous ne savons pas s’il existe des problèmes de sécurité à long terme. Nous avons fait une étude ponctuelle bien contrôlée et avons trouvé un effet aigu. De plus, j’ai de fortes préoccupations éthiques au sujet de l’amélioration cognitive pour les adultes en bonne santé, tout comme les fans de sport pourraient avoir des préoccupations au sujet de l’amélioration athlétique par l’utilisation de drogues améliorant les performances.
Frohlich se concentre sur le traitement des personnes souffrant de dépression et d’autres conditions mentales, telles que la schizophrénie pour laquelle les déficits cognitifs au cours de la vie quotidienne sont un problème majeur. Il a déclaré : « Il y a des gens qui ont des déficiences cognitives et qui ont besoin d’aide, et parfois il n’y a pas de médicaments qui aident ou les médicaments ont des effets secondaires graves. Aider ces populations de personnes est la raison pour laquelle nous faisons ce type de recherche. »
Sur la base d’un large éventail de résultats récents, il semble que la méditation et l’entraînement à la pleine conscience puissent être un moyen rentable et sans médicament de stimuler la pensée créative tout en minimisant les symptômes dépressifs et d’autres conditions mentales.