Les scientifiques utilisent de nombreux tests différents pour étudier ce qui se passe dans le cerveau des personnes stressées. On ne sait pas dans quelle mesure les différentes méthodes avec lesquelles les sujets sont soumis à un stress sont comparables les unes aux autres. Dans une méta-analyse, une équipe de biopsychologie de la Ruhr-Universität Bochum a comparé 31 études précédentes qui avaient étudié le stress à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf).
L’équipe a déterminé quelles régions du cerveau sont activées en standard pendant le stress et quels tests de stress déclenchent des schémas d’activation similaires. Ils décrivent les résultats dans le journal Revues neuroscientifiques et biocomportementales, publié en ligne le 5 février 2021.
Pour mener les travaux, Gesa Berretz, le Dr Julian Packheiser et le professeur Sebastian Ocklenburg du Département de biopsychologie ont collaboré avec le professeur Robert Kumsta, psychologie génétique, et le professeur Oliver Wolf, psychologie cognitive.
Modèles d’activation de 31 études comparés
«Nous savons que le stress influence l’ensemble du processus de traitement de l’information, par exemple l’attention, la mémoire de travail et la mémoire à long terme», explique Gesa Berretz. « Mais il n’y a pas eu jusqu’à présent de consensus sur la façon dont ces différentes situations induisent la même sensation de stress et ce qui se passe dans le cerveau. »
De nombreux chercheurs tentent de clarifier cette question et utilisent différentes méthodes pour induire du stress chez leurs participants à l’étude. Ce faisant, ils mesurent l’activité cérébrale des sujets en utilisant l’IRMf. Les modèles d’activation sont indiqués sous la forme de coordonnées dans un espace tridimensionnel, représentant les régions du cerveau qui étaient actives pendant le test d’effort.
L’équipe basée à Bochum a évalué 31 études en utilisant ce que l’on appelle une analyse d’estimation de la probabilité d’activation. Pendant ce temps, les chercheurs ont comparé les coordonnées des modèles d’activation de toutes les études et vérifié statistiquement dans quelle mesure les modèles étaient similaires. Les données de 1279 sujets ont été incluses. Le résultat: une gamme de zones du cerveau, y compris l’insula, le claustrum, le noyau lentiforme et le gyrus frontal inférieur, étaient toujours activées, quel que soit le test d’effort appliqué. «Ces zones du cerveau semblent jouer un rôle central dans le stress», résume Gesa Berretz.
Le rôle potentiel des régions du cerveau dans le stress
L’insula est, entre autres, associée à la perception de la douleur, à la conscience de soi et à la perception sociale, et intègre des informations sensorielles et émotionnelles internes. Il est également impliqué dans le contrôle de la réponse hormonale au stress. Le claustrum est également responsable de l’intégration de diverses informations et est important pour la conscience. L’activation de ces régions indique, selon les chercheurs, que les participants à l’étude dirigent leur attention vers l’intérieur vers leurs processus émotionnels lorsqu’ils sont stressés.
Le gyrus frontal inférieur est responsable du traitement sémantique et phonologique et de la mémoire de travail. «L’activation se produit vraisemblablement parce que de nombreuses méthodes impliquent des tâches cognitives exigeantes», supposent les auteurs.
Le noyau lentiforme est associé au mouvement et à la coordination. Son rôle dans le contexte du stress n’est pas connu. «Nous pensons que le stress aigu conduit à une augmentation de la tension musculaire générale et à la préparation d’une éventuelle réponse de combat ou de fuite», explique Gesa Berretz.
Deux tests de résistance apparaissent comme des valeurs aberrantes
L’analyse a également révélé que les méthodes utilisées ont largement donné des résultats cohérents et semblent donc bien adaptées à l’étude du stress. Seules deux méthodes, appelées Cyberball et visualisation aversive, représentaient des exceptions. Dans la première méthode, les sujets étaient socialement exclus lors d’un jeu de balle virtuel. Le modèle d’activité cérébrale déclenché par ce test de stress a montré moins de chevauchements avec les modèles d’activation d’autres méthodes.
Lors d’un visionnement aversif, les sujets regardent des scènes de film troublantes avec un contenu violent, alors qu’ils sont montrés du matériel de film neutre dans des conditions de contrôle. Dans certaines expériences impliquant cette méthode, la méta-analyse n’a trouvé aucune différence entre les conditions de stress et de contrôle. En conséquence, selon les chercheurs, une attention particulière doit être portée à l’interprétation des études utilisant ces méthodes.
La source:
Référence du journal:
Berretz, G., et coll. (2021) Le cerveau sous stress – Une revue systématique et une méta-analyse d’estimation de la probabilité d’activation des changements du signal BOLD associés à une exposition à un stress aigu. Revues neuroscientifiques et biocomportementales. doi.org/10.1016/j.neubiorev.2021.01.001.