Les neuroscientifiques du MIT ont découvert que la sensibilité du cerveau aux expériences enrichissantes – un facteur clé de motivation et d’attention – peut être influencée par les conditions socio-économiques.
Dans une étude portant sur des jeunes de 12 à 14 ans dont le statut socio-économique (SSE) variait considérablement, les chercheurs ont découvert que les enfants issus de milieux à faible statut social étaient moins sensibles aux récompenses que les enfants issus de milieux plus riches.
À l’aide de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf), l’équipe de recherche a mesuré l’activité cérébrale pendant que les enfants jouaient à un jeu de devinettes dans lequel ils gagnaient de l’argent supplémentaire pour chaque supposition correcte. Lorsque les participants issus de milieux socio-économiques plus élevés ont deviné correctement, une partie du cerveau appelée striatum, associée à la récompense, s’est allumée beaucoup plus que chez les enfants issus de milieux socio-économiques plus faibles.
Les résultats de l’imagerie cérébrale concordaient également avec les différences comportementales dans la façon dont les participants issus de milieux socio-économiques inférieurs et élevés répondaient aux suppositions correctes. Les résultats suggèrent que les circonstances de faible SSE peuvent amener le cerveau à s’adapter à l’environnement en atténuant sa réponse aux récompenses, qui sont souvent plus rares dans les environnements à faible SSE.
« Lorsque vous êtes dans un environnement doté de nombreuses ressources et de nombreuses récompenses, votre cerveau est configuré d’une certaine manière. Si vous êtes dans un environnement où les récompenses sont plus rares, alors votre cerveau s’adapte à l’environnement dans lequel vous vivez. » Plutôt que de réagir de manière excessive aux récompenses, ces cerveaux semblent être moins réactifs en moyenne parce que leur environnement était moins cohérent. termes de disponibilité des récompenses », déclare John Gabrieli, professeur de sciences et technologies de la santé à l’Université Grover Hermann, professeur de sciences du cerveau et cognitives et membre du McGovern Institute for Brain Research du MIT.
Gabrieli et Rachel Romeo, ancienne boursière postdoctorale du MIT et aujourd’hui professeur adjoint au Département de développement humain et de méthodologie quantitative de l’Université du Maryland, sont les auteurs principaux de l’étude. Alexandra Decker, chercheuse postdoctorale au MIT, est l’auteur principal de l’article, qui paraît aujourd’hui dans Journal des neurosciences.
Réponse de récompense
Des recherches antérieures ont montré que les enfants issus de milieux socio-économiques inférieurs ont tendance à avoir de moins bons résultats aux tests d’attention et de mémoire et sont plus susceptibles de souffrir de dépression et d’anxiété. Cependant, à ce jour, seules quelques études ont abordé la relation possible entre le SSE et la sensibilité aux récompenses.
Dans la nouvelle étude, les chercheurs se sont concentrés sur une partie du cerveau appelée striatum, qui joue un rôle important dans la réponse aux récompenses et dans la prise de décision. Des études sur des modèles humains et animaux ont montré que cette région devient très active lors d’expériences enrichissantes.
Pour examiner les liens possibles entre la sensibilité à la récompense, le striatum et le statut socio-économique, les chercheurs ont recruté plus de 100 adolescents issus de différents milieux socio-économiques, mesurés par le revenu du ménage et le niveau d’éducation de leurs parents.
Chacun des participants a subi une IRMf tout en jouant à un jeu de devinettes. Les participants ont vu une série de nombres compris entre 1 et 9 et, avant chaque essai, ils ont été invités à deviner si le nombre suivant serait supérieur ou inférieur à 5. On leur a dit que pour chaque bonne réponse, ils gagneraient un dollar de bonus et que pour chaque mauvaise réponse, ils perdraient 50 cents.
À l’insu des participants, le jeu a été conçu pour vérifier si la supposition serait bonne ou fausse. Cela a permis aux chercheurs de s’assurer que chaque participant vivait une expérience similaire comprenant des périodes de récompenses abondantes ou peu nombreuses. Au final, tout le monde a gagné la même somme d’argent (en plus d’une bourse que chaque participant a reçue pour sa participation à l’étude).
Des travaux antérieurs ont montré que le cerveau semble suivre le taux de récompenses disponibles. Lorsque les récompenses sont abondantes, les personnes ou les animaux ont tendance à réagir plus rapidement car ils ne veulent pas manquer les nombreuses récompenses disponibles. Les chercheurs ont également constaté cela dans cette étude : lorsque les participants se trouvaient dans une phase dans laquelle la plupart de leurs réponses étaient correctes, ils avaient tendance à réagir plus rapidement.
“Si votre cerveau vous dit que la probabilité que vous obteniez une récompense dans cet environnement est très élevée, cela vous motivera à collecter des récompenses, car si vous n’agissez pas, vous passerez à côté de nombreuses récompenses”, explique Decker. .
Des analyses cérébrales ont montré que le niveau d’activation dans le striatum semblait suivre les fluctuations des taux de récompense au fil du temps, ce qui, selon les chercheurs, pourrait servir de signal de motivation indiquant qu’il existe de nombreuses récompenses à collecter. Le striatum s’éclairait davantage pendant les périodes où les récompenses étaient abondantes et moins pendant les périodes où les récompenses étaient rares. Cependant, cet effet était moins prononcé chez les enfants issus de milieux socio-économiques inférieurs, ce qui suggère que leur cerveau était moins sensible aux fluctuations du taux de récompense au fil du temps.
Les chercheurs ont également découvert qu’en période de rareté des récompenses, les participants avaient tendance à mettre plus de temps à répondre après avoir fait une bonne réponse – un autre phénomène qui a déjà été observé. On ne sait pas exactement pourquoi cela se produit, mais deux explications possibles sont que les gens profitent de leur récompense ou qu’ils font une pause pour mettre à jour le taux de récompense. Cependant, cet effet était encore une fois moins prononcé chez les enfants issus de milieux socio-économiques inférieurs – c’est-à-dire qu’ils ne s’arrêtaient pas aussi longtemps après une réponse correcte pendant de courtes périodes de récompense.
« Il y a eu moins de réactions à la récompense, ce qui est vraiment perceptible. Si vous venez d’un environnement à SSE inférieur, vous n’aurez peut-être pas autant d’espoir que la prochaine réponse produira des avantages similaires, car vous vous trouvez peut-être dans un environnement de récompense moins fiable », explique Gabrieli. « Cela illustre simplement le pouvoir de l’environnement. Pour ces jeunes, cela façonne leur réponse psychologique et cérébrale aux opportunités de récompense.
Impact sur l’environnement
Les analyses IRMf prises au cours de l’étude ont également montré que les enfants issus de milieux socio-économiques inférieurs présentaient une activation plus faible du striatum lorsqu’ils devinaient correctement, ce qui suggère que leur cerveau répondait aux récompenses de manière plus discrète.
Les chercheurs émettent l’hypothèse que ces différences dans la sensibilité à la récompense pourraient s’être développées au fil du temps en réponse à l’environnement des enfants.
«Le statut socio-économique dépend de la mesure dans laquelle vous ressentez des récompenses tout au long de votre vie», explique Decker. « Il est donc possible que le fait d’obtenir beaucoup de récompenses renforce les comportements qui vous permettent d’obtenir plus de récompenses, et d’une manière ou d’une autre, cela ajuste le cerveau pour mieux répondre aux récompenses. D’un autre côté, si vous êtes dans un environnement où vous recevez moins de récompenses, votre cerveau pourrait devenir moins sensible à celles-ci avec le temps.
L’étude met également en évidence l’intérêt de recruter des participants à l’étude issus de différents milieux SSE, ce qui nécessite plus d’efforts mais donne des résultats importants, selon les chercheurs.
« Dans le passé, de nombreuses études ont porté sur les personnes les plus faciles à recruter, qui étaient généralement issues de milieux favorisés. Si nous ne faisons pas l’effort de recruter des groupes diversifiés de participants, nous nous retrouvons presque toujours avec des enfants et des adultes issus de tels milieux. ” “Un environnement à revenus élevés et à haute éducation”, explique Gabrieli. “Jusqu’à récemment, nous ne réalisions pas que les principes du développement cérébral varient en fonction de l’environnement dans lequel on grandit, et il y avait très peu de preuves de l’influence du SSE.”
La recherche a été financée par la Fondation William et Flora Hewlett et une bourse postdoctorale du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada.