Bases biologiques du comportement : introduction

Introduction à la psychophysiologie Objectif principal : comprendre les comportements grâce à l’étude de leurs mécanismes biologiques. De nombreux domaines de la biologie permettent de comprendre les comportements : physiologie, anatomie, génétique, biologie moléculaire,… L’anatomie nous donnera des informations sur les structures de l’organisme et plus précisément du cerveau, impliquées dans tel ou tel comportement. La génétique recherchera les gènes responsables de tel ou tel comportement… Si l’on veut avoir des renseignements sur le fonctionnement de l’organisme, on fera appel à la physiologie. Une discipline est née de l’établissement d’une corrélation entre le comportement et le fonctionnement des structures de l’organisme = la psychophysiologie

La psychophysiologie s’intéresse à toutes les relations et interactions entre les aspects psychologiques et les aspects physiologiques déterminant le comportement des individus. Motivation, émotion,… Battements du coeur, respiration,… On ne se contentera pas, pris séparément, d’examiner le fonctionnement de l’organisme, de tel ou tel organe (= physiologie) ou de décrire comment se comporte un individu dans une situation donnée, lorsqu’il effectue une tâche particulière (= psychologie) Ce qui nous intéresse ici ce sont les influences réciproques existantes entre le fonctionnement biologique et le comportement.

Si l’on parle, si l’on pense, si l’on agit ou plus exactement réagit de telle manière face à un événement, c’est essentiellement parce que l’organisme est doté d’un ensemble d’organes permettant ces actions ou réactions. Un organe va néanmoins « superviser » le fonctionnement des autres organes pour assurer les échanges entre l’organisme et son environnement = le cerveau. Au delà du cerveau, tout le système nerveux gère l’établissement du comportement. Ce sont donc les différentes structures constituant ce système nerveux que nous allons étudié plus particulièrement lorsque nous aborderons les différents comportements.

Il existe plusieurs niveaux d’analyse pour comprendre le comportement : - niveau social observation de l’individu en groupe, en société - niveau psychologique observation de l’individu (personnalité,…) - niveau cérébral observation de l’activité de l’organisme, de l’organe - niveau cellulaire observation du fonctionnement de la cellule - niveau moléculaire observation du fonctionnement des molécules et substances Niveaux de description du comportement Niveaux d’étude des bases biologiques du comportement

La définition large de la psychophysiologie se rapporte à tous les rapports entre comportement et physiologie. De nombreuses activités physiologiques peuvent s’avérer des bons « marqueurs comportementaux ». - Rythme cardiaque - Rythme respiratoire - Conductance cutanée - Activité électrique cérébrale EEG - Activité musculaire EMG - Sécrétions hormonales… La propriété de ces marqueurs = leurs fluctuations échappent au contrôle volontaire et permettent de caractériser des « comportements » parfois inconscients ou implicites.

Le champ principal d’investigation des activités physiologiques corrélées au comportement s’est largement recentré autour des activités d’origine cérébrale Electroencéphalographie EEG et potentiels évoqués Les plus récentes avancées technologiques ont également mis en avant le flux sanguin cérébral comme excellent marqueur pour localiser des régions ciblées activées pendant un comportement donné Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle IRMf Il reste néanmoins encore difficile d’établir précisément la concomitance des activations avec des comportements. Cette méthode a une mauvaise résolution temporelle.

Quelques exemples : * Comment les informations sensorielles sont-elles acquises, traitées et représentées par le système nerveux ? Les informations fournies par les stimuli sensoriels, du toucher au sons les plus complexes, sont traitées par un ensemble de régions spécialisées du cerveau. Cellules nerveuses « reconnaissent » la position du visage, les traits du visage…

* Comment le cerveau stocke t-il les informations ? Une structure cérébrale est essentielle au processus de mémorisation, c’est l’hippocampe. Renforcement de la connectivité entre les cellules de cette structure, augmentation de la transmission de l’information.

* Quelles sont les bases neurobiologiques du langage humain ? Des structures cérébrales sont indispensables au langage. Les études étaient limitées à l’examen de leurs altérations suite à des lésions corticales ou de maladies. L’imagerie cérébrale fournit une image plus dynamique de l’organisation corticale et de son fonctionnement. Structures spécifiques impliquées dans l’exécution de diverses tâches liées au langage (entendre, voir ou prononcer).

Etude du comportement : La recherche en psychophysiologie vient éclairer plusieurs aspects de notre comportement normal se rapportant à l’apprentissage et à la mémoire, au langage et à la communication, aux rôles du sommeil et des rythmes biologiques dans notre conduite quotidienne… Psychologie expérimentale : place les individus dans des situations précises et observe leur comportement, compare les comportements en faisant varier les conditions de la situation. Le cerveau présente une variété de pannes et de déraillements. Au moins un individu sur 5 souffre d’une perturbation neurologique ou psychiatrique. Ceci a stimulé les efforts de recherche en psychophysiologie en vue de comprendre les mécanismes en cause, de soulager et prévenir ces désordres. Neuropsychologie : observe les altérations du comportement liées aux dysfonctionnement du système nerveux.

Deux moyens d’étude des bases biologiques du comportement : - observer l’activité biologique de l’organisme corrélée au comportement normal dans des situations dites « figées » expérimentalement. - observer l’activité biologique corrélée à un comportement perturbé et la comparer à l’activité biologique « normale ». Exemple : Autisme IRM a permis de découvrir une différence dans les dimensions de quelques structures cérébrales entre les patients autistes et les personnes « témoins ». = amincissement du corps calleux vers l’arrière du cerveau

* La dépression peut-elle être observée dans le cerveau ? La dépression = maladie psychiatrique importante qui touchent des millions de gens, à ne pas confondre avec la déprime. Cette maladie est destructrice poussant au suicide, la mortalité est croissante surtout chez les jeunes. L’imagerie cérébrale a permis de mettre en évidence une augmentation de l’activité du cortex frontal (flexibilité, inhibition, processus exécutifs) et de l’amygdale (contrôle de la peur) , et une hypoactivité du noyau caudé (appartient à un groupe de structure participant au langage et à l’attention).

La majeure partie des recherches en psychophysiologie utilisent l’électrophysiologie ou l’imagerie pour repérer les corrélats physiologiques et anatomiques des comportements. Dans la suite du cours, nous verrons les bases biologiques qui sous-tendent différents comportements, tels que le sommeil, les émotions… principalement découvertes grâce à ces deux grandes techniques. Avant d’examiner les corrélations entre physiologie et psychologie, il convient auparavant de dire un mot sur les notions de vigilance et de motivation. Nos comportements sont dépendants de l’état fonctionnel de notre organisme.