Une nouvelle étude révèle que notre perception du temps est étroitement liée au sens du toucher, soutenu par la double fonctionnalité du cortex somatosensoriel. Utilisant l’optogénétique, la recherche a démontré que les neurones du cortex somatosensoriel contribuent à la fois aux sensations tactiles et à la perception du temps, ce qui suggère que la perception du temps est enracinée dans un réseau étendu de zones cérébrales. Crédit : Issues.fr.com
Les expériences sensorielles et la perception du temps sont intimement liées au sein du cortex somatosensoriel du cerveau. Ici, les représentations neuronales des deux sensations sont entrelacées et « multiplexées » au sein d’un réseau neuronal partagé.
Le temps est ressenti, vu et entendu, mais il n’existe pas de récepteurs sensoriels spécifiques dédiés à la perception du temps, contrairement à ceux du toucher, de la vue, de l’ouïe et de l’odorat. Ce fait a longtemps séduit les neuroscientifiques avec la possibilité que la perception du temps puisse « s’appuyer » sur de véritables modalités sensorielles. De nouvelles recherches démontrent en effet que la perception du temps incarnée dans une expérience tactile est enracinée dans la double fonctionnalité du cortex somatosensoriel.
Le professeur Mathew Diamond et son équipe de recherche SISSA ont récemment publié leurs résultats dans Communications naturellesmettant en lumière l’interaction complexe entre le sens du toucher et la notion du temps.
À mesure que nous traitons les stimuli reçus à travers la peau, les neurones du cortex somatosensoriel représentent de manière robuste les caractéristiques détaillées des stimuli, aboutissant à l’expérience subjective du toucher. Cependant, la relance a-t-elle été brève ou prolongée dans le temps ? Comment émerge la perception du temps écoulé ? Les résultats de l’équipe de recherche indiquent comment le cortex somatosensoriel contribue à la perception du temps.
En utilisant l’optogénétique, une technique permettant de moduler l’activité neuronale par application de lumière sur le cortex, l’étude a établi un lien entre deux expériences apparemment distinctes : le « quoi » et la « combien de temps » d’un stimulus. Crédit : Mathew Diamond
En utilisant l’optogénétique, une technique permettant de moduler l’activité neuronale par application de lumière sur le cortex, l’étude a établi un lien entre deux expériences apparemment distinctes : le « quoi » et la « combien de temps » d’un stimulus. Chez les rats entraînés à évaluer l’intensité des vibrations sans tenir compte de la durée, l’intervention optogénétique a influencé l’intensité perçue.
À l’inverse, chez les animaux entraînés à évaluer la durée des vibrations sans tenir compte de l’intensité, l’intervention optogénétique a influencé la durée perçue. Ces résultats confirment non seulement la fonction attendue du cortex somatosensoriel dans la construction du sens tactile, mais soutiennent également l’idée selon laquelle la perception du temps est enracinée dans un réseau étendu de zones cérébrales dotées de diverses fonctions, notamment le toucher. Cette recherche jette les bases de futures études explorant la relation complexe entre les expériences sensorielles et la perception du temps.
Un réseau étendu pour la perception du temps
« Les mécanismes neuronaux qui sous-tendent la perception de la durée des événements sensoriels ne sont pas encore entièrement connus », explique le professeur Mathew Diamond, coordinateur de la recherche. « On pense que, plutôt que de s’appuyer sur un seul centre cérébral dédié, la perception du temps émane de réseaux de neurones répartis dans diverses régions du cerveau. Les résultats de l’étude démontrent que l’étape de traitement sensoriel du cortex est l’un des composants du réseau. Cela signifie qu’une population de neurones corticaux peut donner lieu à deux expériences sensorielles distinctes, soulignant la nature interconnectée de la perception du temps et du toucher.
Une étude exploitant l’optogénétique
Des travaux antérieurs du groupe de recherche SISSA faisaient allusion à l’intégration et à l’accumulation d’impulsions dans la voie de traitement sensoriel en tant que mécanisme potentiel sous-jacent à la perception du temps. Désormais, des techniques optogénétiques ont été utilisées pour tester directement cette hypothèse, permettant ainsi la manipulation de l’activité neuronale à un emplacement cible spécifique. Diamond explique : « S’il y a un effet comportemental de l’intervention optogénétique, la seule explication est que les neurones cibles sont impliqués d’une manière ou d’une autre. Cibler des ensembles similaires de neurones dans les deux groupes de rats a produit deux résultats différents dans leur comportement. L’augmentation du déclenchement neuronal par optogénétique a augmenté la durée perçue chez les rats « durée » et a augmenté l’intensité perçue chez les rats « intensité ». Puisque les deux percepts impliquent un ensemble de neurones qui se chevauchent, nous décrivons les deux signaux comme « multiplexés » dans le cortex somatosensoriel. Enfin, nous avons construit un modèle mathématique allant de la physiologie des neurones corticaux jusqu’à la perception finale. Le modèle indique des mécanismes cellulaires potentiels pour construire des perceptions élaborées à partir du déclenchement neuronal.
La chorégraphie de deux perceptions
L’étude conclut que la perception du temps est étroitement liée au toucher, émergeant au sein de la représentation sensorielle tactile. Cette vision ouvre la porte à l’exploration de l’expérience du temps à travers le prisme de l’encodage sensoriel, offrant ainsi de nouvelles pistes pour comprendre la relation complexe entre la perception du monde extérieur et la perception du temps.
