Neuro-cognition and social-cognition: application to exercise rehabilitation

Traduction: G.M.

J Exerc Rehabil. 2013 Dec 31;9(6):496-499.

Neuro cognition et cognition sociale : application pour développer la rééducation

Kim S.

Author information

Résumé

La découverte des neurones miroirs a été reconnu comme l'un des principaux développements en neurosciences , avec des implications possibles pour l'explication de nombreuses fonctions cognitives importantes , y compris l'action et de la compréhension de la perception , l'imitation et l'empathie .  
Dans le système des neurones miroirs , l'observation de l'action , l'imitation et l'empathie sont représentés dans le même circuit de moteur de base que l'exécution de l'action .  
Le présent document présente les résultats neurophysiologiques de base sur le système des neurones miroir et discute des effets de résonance perceptive et motrice sur les actions des autres .  
Enfin , cet article examine les stratégies éclairées par la recherche de neurones miroir dans un programme d' empathie pour favoriser l'autisme et à un programme de rééducation motrice pour les patients victimes d'AVC .

PMID: 24409424

Abstract

The discovery of mirror neurons has been recognized as one of the major developments in neuroscience, with possible implications for the explanation of many important cognitive functions, including action and perception understanding, imitation, and empathy. In the mirror neuron system, action observation, imitation, and empathy are represented in the same basic motor circuit as action execution. The present paper presents basic neurophysiological findings about mirror neuron system and discusses the effects of perceptual and motor resonance on other people's actions. Finally, this paper examines strategies informed by mirror neuron research in an empathy-fostering program for autism and in a motor rehabilitation program for stroke patients.

KEYWORDS:

Autism, Exercise rehabilitation, Mirror neurons, Neuro-cognition, Social-cognition, Stroke

INTRODUCTION
Récemment, les neuroscientifiques et les psychologues cognitifs ont promu l'idée de l'existence d'un système miroir dans notre esprit et cerveau . Le système miroir simule les actions que nous observons en cartographiant une action observée sur une représentation motrice de la même action chez l'observateur ( Jeannerod , 2003) . Un mécanisme miroir indique que les actions sont intrinsèquement liés à la perception . Cette théorie moderne de l'action motrice et de la perception peut être expliquée par le modèle idéomoteur . Le modèle propose que les actions sont représentés non seulement en termes de mouvements du corps , mais aussi en termes d'effets perceptifs distales qu'ils visent à générer . De cette façon , l'action et la perception sont proportionnels et sont codés dans un milieu représentation commun ( Prinz , 1997) . L'exécution d' un mouvement crée une association entre le schéma moteur, par lequel il a été généré et par les effets sensoriels qui l'ont conduits. Cette association peut aussi être utilisée dans une direction inverse pour induire un mouvement en percevant les effets sensoriels ( Hommel et al. , 2001 ) . De ce point de vue , les rôles sociaux et moteurs potentiels des mécanismes miroirs sont accentués. Les actions en miroir peuvent aider une personne non seulement comprendre ce que l'autre personne est en train de faire , mais aussi d'explorer la façon dont sa propre conscience de soi se développe ( Schütz- Bosbach et Prinz , 2007) . Ces fonctions potentielles de reflet de l'action sont une part possible des mécanismes miroir du point de vue de l'observateur ( Fig. 1 ) .

 
Fig 1: Explication des mécanismes de miroir.
Basé sur le modèle idéomoteur , un nombre croissant de recherches suggère que le système des neurones miroirs s'active quand une action est observée , imitée , et compris de façon empathique ( Rizzolatti et al , 2001; . Rizzolatti et Craighero , 2004) .
Le but de cet article est d'attirer l'attention sur les résultats neurophysiologiques de base sur le système des neurones miroir . Les effets de résonance perceptive et motrice sur les actions des autres personnes ont également été discutées. Ces effets ont été jusqu'ici largement négligés dans les théories motrices modernes de la cognition neurologique et sociale . Enfin , je vais examiner comment les concepts de base du système de neurones miroirs pourraient avoir des applications cliniques dans le cadre des réhabilitations.

NEURO-COGNITION : NEURONE MIROIR ET PERCEPTION MOTRICE

Lorsque l'on observe les performances des autres, le cerveau humain simule la performance de l'action observée . Ce processus de simulation pourrait renforcer les fonctions mentales sophistiquées telles que l'apprentissage par observation ( Rizzolatti et Arbib , 1998) . Les chercheurs ont signalé que, dans le cortex prémoteur et pariétal humain , les " neurones miroirs " déchargent à la fois lorsque la personne effectue une action et quand la personne observe une autre personne qui effectue la même action . La simple observation d'une performance induit une augmentation sélective de potentiels moteurs évoqués (MPE) des muscles qui seraient actifs si les actions observées avaient été réalisées ( Rizzolatti , 2005) . Rizzolatti et ses collègues (2001) ont montré que le «système de miroir " intègre les actions observées des autres avec les répertoires moteurs de l'individu . Ils soutiennent que le cerveau humain comprend les mesures prises par la simulation motrice. Les neurones miroirs répondent à l' exécution d'une action , et à l'observation d'un congénère qui réalise la même action ( Rizzolatti et Craighero , 2004) .
L'activation des neurones miroirs est supérieure lors de l'observation de mouvement «familier» plutôt que de mouvement " inconnu " . Les études en neurosciences montrent que l'expertise motrice module l' activation du système de miroir humain lors de l'observation des mouvements de danse . L'activation des neurones est supérieure chez les personnes qui ont une expérience directe du mouvement moteur de danse observé . Par conséquent , l'observation des actions d'autrui est un apprentissage moteur imitatif par une simulation non visible de la même action ( Calvo - Merino et al . , 2006) . En outre, Aglioti et ses collègues (2008 ) ont étudié la dynamique de l'action anticipée et cela souligne la les corrélations neuronales sous-jacentes chez les joueurs professionnels de basket-ball , les journalistes sportifs , et les novices .  
Leurs résultats ont montré que les experts à la fois visuo-moteurs et visuels ont démontré une augmentation sélective des potentiels moteurs évoqués lors de l'observation de tirs au panier. Cependant , seuls les athlètes montrent une activation motrice spécifique dans le temps lors de l'observation de tirs au panier erronés. Ceci suggère que l'excellence atteinte dans le sport est lié à la mise au point de mécanismes " résonance " spécifiques d'anticipation qui dotent les cerveaux des athlètes de haut niveau de la capacité de prévoir  l'action d'autrui à venir lors de leurs réalisations . Cette étude montre que le réglage des systèmes d'action de résonance est important dans les capacités perceptives représentés par les personnes engagées dans l'action . 

SOCIAL - COGNITION : neurone miroir et PERCEPTION de l'émotion

Chez l'homme , les neurones miroirs ont un rôle dans la compréhension non seulement des actions d'autrui mais aussi dans leurs émotions . De nombreuses études en neurosciences ont montré que le système des neurones miroir impliquent les centres moteurs viscéraux - qui permettent aux personnes de reconnaître les émotions des autres , comme l'implication des centres visuo-moteurs permet aux personnes de reconnaître les actions de chacun ( Gallese et al . , 2004) . 
Decety et ses collègues (2004 ) ont utilisé des scans cerébraux à l'IRMf afin de comparer la façon dont les gens perçoivent la douleur . Ils ont constaté que des photographies permettant de percevoir les situations susceptibles de causer de la douleur ont été associées à des changements significatifs bilatéraux de l'activité dans plusieurs régions, notamment le cortex cingulaire antérieur , l' insula antérieure , le cervelet , et dans une moindre mesure le thalamus , qui sont connus pour jouer un rôle important dans le traitement de la douleur . Les résultats suggèrent un lien direct entre la perception de l'émotion chez une autre personne et le fait de la vivre soi-même.
Des études de développement ont montré que les jeunes enfants peuvent imiter divers mouvements du corps dans le sens où ils semblent considérer les actions humaines en termes de la relation entre l'agent , les moyens et le but de l'action ( Gergely et al . , 2002) . Cependant , les enfants avec autisme ont souvent été pointés comme étant en déficit dans dans l'imitation en raison d'un déficit de simulation incarnée ( Carpenter et al . , 2001) . En outre, certains chercheurs ont montré que les adultes avec un syndrome d'Asperger ou autisme de haut niveau ont été dépréciées dans l'imitation à la manière des images miroirs ( Avikainen et al , 2003; . Leighton et al , 2008. )

APPLICATION POUR LA REHABILITATION

Programme de promotion de l'empathie : autisme

L'empathie est définie comme un sentiment de similitude entre les sentiments d'expérience par une personnes et celles exprimées par d'autres . L'empathie s'étend au-delà de comprendre simplement l'état émotionnel d' autres personnes au fait d'embrasser l'expérience de cet état (Singer et al . , 2006) . L'empathie est une résonance affective incarné qui implique un certain niveau de traitement cognitif ( Decety et Jackson , 2004; Lamm et al , 2007. ) . La cognition et l'émotion font partie intégrante de l'élaboration de l'empathie . On présume que la connectivité neuronale entre le cortex préfrontal et le fonctionnement du système limbique en sont des unités vitales . Les chercheurs dans le domaine de la psychothérapie corporelle ont souligné que les interventions thérapeutiques basées sur l'expression corporelle peuvent favoriser l'empathie et , plus généralement , développer la coordination interpersonnelle ( McGarry et Russo , 2011) . Plus précisément , la recherche de la thérapie du mouvement a mis l'accent sur ​​les populations ayant des besoins spéciaux comme les personnes avec autisme ( Berrol , 2006) . Il est connu que les déficits de base de l'autisme , qui sont des déficits moteurs , des troubles du langage et les troubles sociaux , sont révélateurs d'un dysfonctionnement du système de neurones miroirs ( Iacoboni et Dapretto , 2006) . Il existe de forts liens théoriques et empiriques entre les neurones miroir et le langage. Le dysfonctionnement du système de neurones miroirs pourrait expliquer les troubles du langage qui caractérisent l'autisme. En outre , les liens entre le système des neurones miroirs humain et la cognition sociale examinée dans la section précédente de ce document suggèrent que le dysfonctionnement des neurones miroirs pourrait également tenir compte des déficits sociaux dans l'autisme .
Dapretto et ses collègues (2005) ont examiné les anomalies des neurones miroir dans l'autisme par l'observation et l'imitation des expressions faciales émotionnelles . Cette étude a démontré une forte corrélation entre l' activité réduite dans les zones de neurones de miroir et la sévérité de l' autisme . Ils ont suggéré que le «système des neurones miroirs " dysfonctionnel sous-tend les déficits sociaux observés dans l'autisme . 

Programme de réhabilitation motrice: attaque

L'activation des neurones du cortex prémoteur lors de la simple observation d'actions est une option très attrayante pour les fonctions de réhabilitation motrice. Les patients souffrant d'attaque montrent des troubles moteurs chroniques , par conséquent, l'utilisation de l'apprentissage par l'observation du mouvement comme une forme de réhabilitation est très appropriée pour les patients victimes d'AVC ( Iacoboni et Mazziotta , 2007).
Ertelt et ses collègues (2007) ont examiné un nouveau programme de neuro- réadaptation , appelé «thérapie d'observation de l'action», qui combine l'entraînement physique et des observations complémentaires . Les résultats ont montré que le groupe expérimental a démontré une amélioration significative des fonctions motrices par rapport à la fois des groupes de référence et de contrôle pré-traitement . De plus, les effets de la thérapie d'observation de l'action sur la réorganisation du système de moteur ont été étudiées dans cette étude IRMf , en utilisant une tâche sensorimotrice indépendante composée de manipulation d'objets . En outre , Celnik et ses collègues (2008) ont évalué l'effet de la thérapie d'observation de l'action sur la formation de la mémoire motrice chez les patients ayant subi un AVC chronique , en utilisant la stimulation magnétique transcrânienne (TMS). Les résultats ont indiqué que l'ampleur de la formation de la mémoire motrice était plus grande dans le groupe de l'observation de l'action que dans le groupe recevant seulement l'entraînement physique . À ce jour , peu de chercheurs se sont focalisés sur le système des neurones miroirs dans la réhabilitation , mais les études existantes ont des résultats impressionnants qui méritent une étude plus approfondie .

CONCLUSIONS

La découverte des neurones miroirs a été reconnu comme l'un des principaux développements en neurosciences , avec des implications possibles pour l'explication de nombreuses fonctions cognitives importantes , y compris l'action et de la compréhension de la perception , l'imitation et l'empathie . Dans le système des neurones miroirs , l'observation de l'action , l'imitation et l'empathie sont représentés dans le même circuit de moteur de base que l'exécution de l'action . Fournir une source d'information supplémentaire à la formation motrice pourrait être utile dans la promotion de la récupération non seulement mentalement mais aussi physiquement chez les patients victimes d'AVC . Réussir la transposition des concepts de base des neurones miroir aux applications cliniques initiales dans le domaine de la réadaptation de l'exercice, des futurs travaux sur le système des neurones miroir pourraient consolider et étendre les applications cliniques .

CONFLIT D'INTÉRÊTS

Pas de risque de conflit d' intérêt pertinent à cet article a été signalé .

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