"The attention System of the Human Brain: 20 years after" 2012 - Marine Campedel

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"The attention System of the Human Brain: 20 years after" 2012 - Marine Campedel by Mind Map: "The attention System of the Human Brain: 20 years after" 2012 - Marine Campedel

1. auteurs

1.1. M. I. Posner

1.2. S. E. Petersen

2. Annual Review of Neuroscience - 21 juillet 2012

3. Fait suite à un article de référence datant de 20 ans, ayant proposé 3 systèmes attentionnels

3.1. la vigilance

3.1.1. Fait appel à la chronobiologie

3.1.2. signal d'alarme

3.1.2.1. accélère le rythme interne

3.1.3. norépinéphrine

3.1.3.1. en lien avec la voie dorsale visuelle (mais pas ventrale)

3.1.4. quand ?

3.1.4.1. expériences : en comparant vitesse de réaction entre i) on sait quand mais pas où et ii) on ne sait ni quand ni où

3.1.4.1.1. mesure de l'effet de certaines drogues

3.1.5. performances non corrélées à celles de l'orientation

3.1.5.1. mais les deux systèmes travaillent ensemble dans la réalité quand un événement indique à la fois quand et où

3.1.6. CNV

3.1.6.1. Contingent Negative Variation

3.1.6.2. se déclenche à partir de l'alerte jusqu'à la présentation de la cible

3.1.6.3. il y a une préparation à l'arrivée d'un événement (stimulus) qui se mesure dans le cerveau

3.1.7. localisation

3.1.7.1. régions thalamiques

3.1.7.2. hémisphère droits et gauches impliqués différemment

3.1.7.2.1. tonic vs phasic ???

3.2. l'orientation

3.2.1. priorise, filtre les entrées sensorielles

3.2.2. cortex frontal et parietal

3.2.2.1. 2 voies

3.2.2.1.1. dorso-frontale

3.2.2.1.2. ventrale

3.2.3. Où ?

3.2.3.1. expériences : en comparant vitesse de réaction entre i) on sait où mais pas quand et ii) on ne sait rien

3.2.4. Acétylcholine

3.2.4.1. Ach

3.2.4.2. échanges cholinergique dans le cortex prefrontal basal

3.2.4.3. avec effet dans le lobe parietal supérieur

3.2.4.3.1. région liée à la localisation spatiale

3.2.5. différents stimuli sensoriels (avec différentes modalités sensorielles)

3.2.5.1. comme si provenait d'une même source

3.2.5.1.1. vision : synchronisation entre voies dorsale et ventrale du sytème de vision

3.2.5.1.2. compétition entre différents stimuli

3.2.5.1.3. si une modalité attire l'attention, les autres modalités sensorielles vont prendre de l'importance du fait de la même localisation

3.2.5.2. vont activer les mêmes réseaux d'attention

3.3. le contrôle exécutif (précédemment associé au moment de la prise de conscience liée à une "détection de cible")

3.3.1. attention focalisée, concentration

3.3.1.1. "capture" la conscience

3.3.2. en lien avec le réseau généralement associé à la prise de conscience caractérisée par l'embrasement d'un espace de travail global (cf Dehaene)

3.3.2.1. ACC = anterior cingular cortex

3.3.2.1.1. ACC pourrait servir à monitorer les conséquences des actions

3.3.2.1.2. ACC s'active en cas de conflit

3.3.2.1.3. impliqué dans la régulation cognitive et émotionnelle

3.3.2.2. medial frontal cortex

3.3.3. hypothèse récente (défendue aussi par les auteurs) : 2 réseaux différents suivant les différents types de signaux durant la phase top-down - cf Dosenbach 07 et après

3.3.3.1. au début, transitoire, pendant les instructions

3.3.3.1.1. frontal latéral + parietal

3.3.3.1.2. gère le "task switching" + initiation + ajustements au cours des essais

3.3.3.2. pendant les essais, soutenu

3.3.3.2.1. frontal médian + ACC + bilateral anterior cingula

3.3.3.3. retour de performance (performance feedback)

3.3.3.3.1. on identifie les régions impliquées si elles ne répondent pas pareil en cas de bonne ou de mauvaise réponse

3.3.3.4. ces deux systèmes semblent ne pas être corrélés (études au repos - Dosenbach 07)

3.3.3.5. une théorie concurrente : celle du "cognitive control" Carter&Krug 12

3.3.3.5.1. qui voit un seul système unifié

3.3.4. a évolué en 20 ans

3.4. les régions impliquées dans l'attention sont aussi stimulées par d'autres fonctions cognitives ou exécutives

3.4.1. gestion des erreurs

3.4.2. régulation des émotions

3.4.3. système de récompense

3.4.4. résolution de conflits

4. Entraînement

4.1. diverses influences culturelles (dont le "parenting" = encadrement par les parents ?) vont influencer le comportement

4.2. 2 formes

4.2.1. pratique d'un système en particulier - Klingberg 11 et Rueda 05

4.2.1.1. avec mise en évidence d'une évolution dans la zone impactée

4.2.2. méditation

4.2.2.1. réduit le stress

4.2.2.2. améliore l'attention

4.2.2.3. améliore la connectivité fonctionnelle entre ACC et striatum - cf Tang et al 07 et 09

5. auto-régulation (self-control) et attention

5.1. capacité à sélectionner une réponse moins automatique, moins dominante

5.1.1. plus ou moins volontaire (par exemple par peur ou par des médicaments)

5.2. liée au contrôle volontaire des émotions et de la cognition

5.2.1. implication de ACC + anterior insula + cortex préfrontal (si inhibition de la réponse dominante)

5.2.2. cf Lachaux et l'impression de contrôle volontaire

5.3. chez l'enfant

5.3.1. ACC utilisé dans la détection des erreurs dès enfants de 7 mois et chez adultes, mais "slowing following an error"(ralentissement après une erreur) pas présent avant 3 ans

5.3.1.1. hypothèse : chez l'enfant le système de contrôle dépend surtout de l'orientation et moins de l'attention exécutive

5.3.1.1.1. développement progressif du contrôle (ce que confirment les parents)

5.3.2. développement progressif et corrélé des capacités d'auto-régulation et d'attention exécutive

5.3.2.1. ec : effort-full control

5.3.2.1.1. lié aussi au développement empathique -

5.3.2.1.2. reporter une action

5.3.2.1.3. savoir résoudre des conflits + fort EC => moins de comportement antisociaux à l'adolescence

5.4. gestion des conflits et gyrus cingulaire antérieur (ACC)

5.4.1. voie dorsale du gyrus cingulaire antérieur

5.4.1.1. plutôt cognitive

5.4.2. voie ventrale du gyrus cingulare antérieur

5.4.2.1. plutôt émotionnelle

6. Différences d'efficacité

6.1. tout le monde possède les différents réseaux

6.1.1. mais tout le monde n'obtient pas la même efficience

6.1.1.1. la performance des différents réseaux semble décorrélée

6.2. gènes, épigénétique, environnements

6.2.1. gènes impliqués = méconnus

6.2.1.1. le gène DRD4-7 semble être lié à une plus grande sensibilité à l'environnement

6.2.2. étude des neuro-modulateurs impliqués

6.2.2.1. contrôle exécutif dépend de

6.2.2.1.1. Dopamine

6.2.2.1.2. Sérotonine

6.2.3. l'influence conjointe des gènes et de l'environnement va de la petite enfance à l'âge adulte

6.3. Cadre expérimental = ANT Attention Network Test - Fan et al 02

6.3.1. des performances décorrélées dans les différents systèmes attentionnels

6.4. entrainement semble possible puisque l'environnement intervient

6.4.1. sur un réseau particulier

6.4.2. effets de la méditation prouvés

6.4.2.1. sur l'attention

6.4.2.2. et aussi sur la baisse du stress

6.4.3. effets montrés sur les perf d'attention exécutive + par imagerie

7. Evolution

7.1. ACC = région ancienne du cerveau

7.1.1. des différences avec les primates non humains

7.1.2. von economo neuron (seulement dans ACC et insula)

7.1.2.1. courantes chez les humains

7.1.2.2. présentes mais rares chez les grands singes et quelques autres espèces sociales

7.1.2.3. importante pour la communication entre le cingulate et les autres régions du cerveau

7.1.2.4. ces 2 régions communiquent pendant le "resting state" (réseau par défaut ??)

7.1.2.5. fréquence de ces neurones accélère avec l'âge (bébé -enfance)

7.1.2.6. hypothèse : ces neurones participeraient à une connectivité rapide et efficace nécessaire au contrôle exécutif - expliquerait pourquoi l'être humain est meilleur que d'autres espèces en "auto-régulation"