[Commentaire: Les adolescents montreraient-ils une plus grande réponse de récompense dans le cas de récompenses sociales et sexuelles peut-être?]
Les scientifiques ont découvert une caractéristique unique du cerveau adolescent qui enrichit la capacité des adolescents à apprendre et à former des souvenirs: l'activité coordonnée de deux régions cérébrales distinctes. Cette observation, qui contraste avec le cerveau adulte, peut être liée à l'affinité souvent ridiculisée des adolescents pour le comportement de recherche de récompense. Ces résultats suggèrent qu'un tel comportement n'est pas nécessairement préjudiciable, mais peut plutôt être une caractéristique essentielle de l'adolescence et du cerveau en pleine maturation.
Les résultats de cette recherche ont été publiés aujourd'hui dans Neuron.
«Les études sur le cerveau des adolescents se concentrent souvent sur les effets négatifs adolescence«comportement de recherche de récompense. Cependant, nous avons émis l'hypothèse que cette tendance pourrait être liée à un meilleur apprentissage », a déclaré Daphna Shohamy, PhD, chercheuse principale au Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior Institute de Columbia et professeure agrégée de psychologie à Columbia. «À l'aide d'une combinaison de tâches d'apprentissage et d'imagerie cérébrale chez les adolescents et les adultes, nous avons identifié des schémas d'activité cérébrale chez les adolescents qui soutiennent l'apprentissage, afin de les guider avec succès jusqu'à l'âge adulte.»
Pour cette étude, qui concernait des adolescents de 41 et des adultes de 31, les auteurs se sont initialement concentrés sur une région du cerveau appelée striatum. Des recherches antérieures ont montré que le striatum coordonne de nombreux aspects du fonctionnement cérébral supérieur, de la planification à la prise de décision. Mais il est surtout connu pour son rôle dans quelque chose appelé apprentissage par renforcement.
"En termes plus simples, l'apprentissage par renforcement consiste à faire une estimation, à savoir si vous avez raison ou à mal et à utiliser ces informations pour mieux deviner la prochaine fois", a déclaré Juliet Davidow, PhD, premier auteur de l'article, qui a terminé cette recherche. tout en obtenant son doctorat en psychologie à Columbia et est maintenant boursière postdoctorale à l'Université Harvard.
Par exemple, imaginons que vous receviez une série de cartes avec des chiffres et qu’on vous demande de deviner le nombre suivant dans la séquence.
«Si vous devinez bien, le striatum montre une activité qui correspond à cette rétroaction positive, renforçant ainsi votre choix», a expliqué le Dr Davidow. "Il s'agit essentiellement d'un signal de récompense qui aide le cerveau à réapprendre à répéter le choix réussi."
En raison de la tendance des adolescents à adopter un comportement de recherche de récompenses, les chercheurs ont proposé que ce groupe d'âge devancerait les adultes en termes d'apprentissage par renforcement en montrant une plus grande affinité pour les récompenses. Cette hypothèse a été confirmée après avoir demandé aux deux groupes d'effectuer une série de tâches d'apprentissage.
Pour voir ce qui se passait dans le cerveau, le Dr Shohamy a fait équipe avec Adriana Galván, PhD. Le Dr Galván, professeur agrégé de psychologie et membre du corps professoral du Brain Research Institute de l'Université de Californie à Los Angeles, est un expert en imagerie cérébrale chez les adolescents. Ensemble, ils ont scanné le cerveau de chaque participant avec une imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pendant qu'ils effectuaient les tâches d'apprentissage. Les auteurs ont émis l'hypothèse que les capacités supérieures des adolescents étaient dues à un striatum hyperactif.
«Mais étonnamment, lorsque nous avons comparé les cerveaux des adolescents à ceux des adultes, nous n'avons trouvé aucune différence dans l'activité striatale liée à la récompense entre les deux groupes», a déclaré le Dr Davidow. «Nous avons découvert que la différence entre les adultes et les adolescents ne résidait pas dans le striatum mais dans une région voisine: l'hippocampe.»
L'hippocampe est le siège de la mémoire du cerveau. Et bien qu'il soit important pour stocker des souvenirs d'événements, de lieux ou d'individus, il n'est généralement pas lié à l'apprentissage par renforcement. Mais dans cette étude, l'analyse IRMf des auteurs a révélé une augmentation de l'activité hippocampique chez les adolescents - mais pas les adultes - pendant l'apprentissage par renforcement. De plus, cette activité semblait étroitement coordonnée avec l'activité dans le striatum.
Pour étudier ce lien, les chercheurs ont inséré des images d'objets aléatoires et non pertinentes dans les tâches d'apprentissage, telles qu'un globe ou un crayon. Les images - qui n’avaient aucune incidence sur le bien-fondé ou non des participants - servaient de sorte de bruit de fond pendant les tâches. Lorsqu'on leur a demandé plus tard, les adultes et les adolescents se rappelaient avoir vu certains objets, mais pas d'autres. Cependant, ce n’est que chez les adolescents que la mémoire des objets a été associée à l’apprentissage par renforcement, une observation liée à la connectivité entre l’hippocampe et le striatum dans le cerveau des adolescents.
«Ce que nous pouvons tirer de ces résultats, ce n'est pas que les adolescents ont nécessairement une meilleure mémoire, en général, mais plutôt la façon dont ils se souviennent est différente», a déclaré le Dr Shohamy, qui est également membre du Kavli Institute for Brain Science de Columbia. . «En reliant deux choses qui ne sont pas intrinsèquement liées, le cerveau adolescent essaie peut-être de mieux comprendre son environnement à une étape importante de la vie. »
En effet, des études ont montré que l'adolescence est une période charnière durant laquelle se forment de puissants souvenirs, ce qui, selon les auteurs, pourrait être due à cette connectivité accrue entre l'hippocampe et le striatum.
«De manière générale, l'adolescence est une période où les adolescents commencent à développer leur indépendance», a déclaré le Dr Shohamy. «Qu'est-ce qu'un cerveau pourrait avoir besoin de faire de plus pendant cette période que de sauter dans l'overdrive d'apprentissage? Il se peut que le caractère unique de l'adolescent cerveau peuvent déterminer non seulement comment ils apprennent, mais aussi comment ils utilisent l'information pour se préparer à l'âge adulte. »
En savoir plus : Cet article s'intitule: «Un avantage pour récompenser la sensibilité: l'hippocampe soutient un apprentissage par renforcement amélioré à l'adolescence.» DOI: 10.1016 / j.neuron.2016.08.031,
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