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Est-ce que jouer de la musique pendant le sommeil supprime plutôt qu'il ne réveille le cerveau ?


Je m'intéresse depuis longtemps à l'effet de la musique/du son sur le rêve, et j'ai même créé 2 applications qui jouent de la musique pendant la période REM. Maintenant, je regarde cet article sur les études FMRI d'un cerveau endormi, et je vois qu'il mentionne :

Pendant l'éveil, la stimulation acoustique provoque l'activation du cortex auditif (rouge). Stimulation similaire pendant le sommeil léger NREM stade 2 évoque une régulation négative transitoire des zones corticales étendues (bleu), soi-disant un mécanisme de protection du sommeil.

et

La stimulation acoustique dans le sommeil paradoxal (mouvements oculaires rapides) a révélé un schéma d'activation cérébrale différent pendant les périodes REM phasiques et toniques, avec suppression la plus forte de la réactivité corticale pendant les périodes de sommeil paradoxal phasique.

Puis-je interpréter les informations sur ce site pour suggérer que la stimulation auditive pendant le sommeil rend le cerveau moins actif ? Peut-on supposer que la lecture audio pendant REM perturberait le rêve en raison d'une régulation négative transitoire ?


C'est une question très intéressante mais difficile à répondre. C'est parce que les scientifiques débattent encore des différents stades de la conscience. Dans l'état actuel des choses, il existe des preuves que les gens peuvent apprendre même s'ils sont endormis, ce qui indique qu'il est probable que les canaux sensoriels sont ouverts et que les informations sont traitées même lorsqu'elles sont endormies. Cela signifie probablement que le cerveau se comporte comme s'il était éveillé à certains moments pendant le sommeil. Dans cet article, ils interprètent le manque de flux sanguin observé par l'IRMf comme moins actif, ce qui est généralement correct. La lecture audio pendant REM est une question délicate car, comme vous le savez, rêver ne nécessite pas d'entrée sensorielle, de sorte que le canal (ouïe) peut être libre de recevoir des informations, bien que votre supposition puisse également être vraie si la musique était suffisamment forte pour interférer avec d'autres processus cognitifs. .


Qu'est-ce qui cause la dépression?

On dit souvent que la dépression résulte d'un déséquilibre chimique, mais cette figure de style ne rend pas compte de la complexité de la maladie. La recherche suggère que la dépression ne provient pas simplement d'avoir trop ou trop peu de certains produits chimiques du cerveau. Au contraire, il existe de nombreuses causes possibles de dépression, notamment une mauvaise régulation de l'humeur par le cerveau, une vulnérabilité génétique, des événements de vie stressants, des médicaments et des problèmes médicaux. On pense que plusieurs de ces forces interagissent pour provoquer la dépression.

Certes, des produits chimiques sont impliqués dans ce processus, mais il ne s'agit pas simplement d'un produit chimique trop faible et d'un autre trop élevé. Au contraire, de nombreux produits chimiques sont impliqués, travaillant à la fois à l'intérieur et à l'extérieur des cellules nerveuses. Il existe des millions, voire des milliards, de réactions chimiques qui constituent le système dynamique responsable de votre humeur, de vos perceptions et de votre expérience de la vie.

Avec ce niveau de complexité, vous pouvez voir comment deux personnes peuvent avoir des symptômes de dépression similaires, mais le problème à l'intérieur, et donc les traitements qui fonctionneront le mieux, peuvent être totalement différents.

Les chercheurs ont beaucoup appris sur la biologie de la dépression. Ils ont identifié des gènes qui rendent les individus plus vulnérables aux humeurs maussades et influencent la façon dont un individu réagit au traitement médicamenteux. Un jour, ces découvertes devraient conduire à un traitement meilleur et plus individualisé (voir « Du laboratoire à votre armoire à pharmacie »), mais cela prendra probablement des années. Et tandis que les chercheurs en savent plus que jamais sur la façon dont le cerveau régule l'humeur, leur compréhension de la biologie de la dépression est loin d'être complète.

Ce qui suit est un aperçu de la compréhension actuelle des principaux facteurs censés jouer un rôle dans les causes de la dépression.

L'impact du cerveau sur la dépression

La tradition populaire veut que les émotions résident dans le cœur. La science, cependant, suit le siège de vos émotions jusqu'au cerveau. Certaines zones du cerveau aident à réguler l'humeur. Les chercheurs pensent que – plus important que les niveaux de substances chimiques spécifiques du cerveau – les connexions des cellules nerveuses, la croissance des cellules nerveuses et le fonctionnement des circuits nerveux ont un impact majeur sur la dépression. Pourtant, leur compréhension des fondements neurologiques de l'humeur est incomplète.

Régions qui affectent l'humeur

Des formes de plus en plus sophistiquées d'imagerie cérébrale - telles que la tomographie par émission de positons (TEP), la tomographie par émission monophotonique (SPECT) et l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) - permettent d'examiner le cerveau de plus près que ce n'était possible dans le passé . Une IRMf, par exemple, peut suivre les changements qui se produisent lorsqu'une région du cerveau réagit au cours de diverses tâches. Un PET ou SPECT scan peut cartographier le cerveau en mesurant la distribution et la densité des récepteurs des neurotransmetteurs dans certaines zones.

L'utilisation de cette technologie a permis de mieux comprendre quelles régions du cerveau régulent l'humeur et comment d'autres fonctions, telles que la mémoire, peuvent être affectées par la dépression. Les zones qui jouent un rôle important dans la dépression sont l'amygdale, le thalamus et l'hippocampe (voir Figure 1).

La recherche montre que l'hippocampe est plus petit chez certaines personnes déprimées. Par exemple, dans une étude IRMf publiée dans Le Journal des Neurosciences, les enquêteurs ont étudié 24 femmes qui avaient des antécédents de dépression. En moyenne, l'hippocampe était de 9 à 13 % plus petit chez les femmes déprimées que chez celles qui ne l'étaient pas. Plus une femme avait d'épisodes de dépression, plus l'hippocampe était petit. Le stress, qui joue un rôle dans la dépression, peut être un facteur clé ici, car les experts pensent que le stress peut supprimer la production de nouveaux neurones (cellules nerveuses) dans l'hippocampe.

Les chercheurs explorent les liens possibles entre la production lente de nouveaux neurones dans l'hippocampe et la mauvaise humeur. Un fait intéressant sur les antidépresseurs soutient cette théorie. Ces médicaments augmentent immédiatement la concentration de messagers chimiques dans le cerveau (neurotransmetteurs). Pourtant, les gens ne commencent généralement pas à se sentir mieux avant plusieurs semaines ou plus. Les experts se demandent depuis longtemps pourquoi, si la dépression était principalement le résultat de faibles niveaux de neurotransmetteurs, les gens ne se sentent pas mieux dès que les niveaux de neurotransmetteurs augmentent.

La réponse peut être que l'humeur ne s'améliore que lorsque les nerfs se développent et forment de nouvelles connexions, un processus qui prend des semaines. En fait, des études animales ont montré que les antidépresseurs stimulent la croissance et la ramification améliorée des cellules nerveuses dans l'hippocampe. Ainsi, selon la théorie, la valeur réelle de ces médicaments pourrait résider dans la génération de nouveaux neurones (un processus appelé neurogenèse), le renforcement des connexions des cellules nerveuses et l'amélioration de l'échange d'informations entre les circuits nerveux. Si tel est le cas, des médicaments contre la dépression pourraient être développés pour favoriser spécifiquement la neurogenèse, dans l'espoir que les patients obtiendraient des résultats plus rapides qu'avec les traitements actuels.

Figure 1 : Zones du cerveau affectées par la dépression

Amygdale : L'amygdale fait partie du système limbique, un groupe de structures profondes du cerveau qui sont associées à des émotions telles que la colère, le plaisir, le chagrin, la peur et l'excitation sexuelle. L'amygdale est activée lorsqu'une personne se souvient de souvenirs chargés d'émotion, comme une situation effrayante. L'activité dans l'amygdale est plus élevée lorsqu'une personne est triste ou cliniquement déprimée. Cette activité accrue se poursuit même après la guérison de la dépression.

Thalamus : Le thalamus reçoit la plupart des informations sensorielles et les transmet à la partie appropriée du cortex cérébral, qui dirige les fonctions de haut niveau telles que la parole, les réactions comportementales, le mouvement, la pensée et l'apprentissage. Certaines recherches suggèrent que le trouble bipolaire peut résulter de problèmes au niveau du thalamus, ce qui aide à lier les entrées sensorielles à des sentiments agréables et désagréables.

Hippocampe : L'hippocampe fait partie du système limbique et joue un rôle central dans le traitement de la mémoire à long terme et du souvenir. L'interaction entre l'hippocampe et l'amygdale pourrait expliquer l'adage "une fois mordu, deux fois timide". C'est cette partie du cerveau qui enregistre la peur lorsque vous êtes confronté à un chien qui aboie et agressif, et le souvenir d'une telle expérience peut vous faire vous méfier des chiens que vous rencontrerez plus tard dans la vie. L'hippocampe est plus petit chez certaines personnes déprimées, et les recherches suggèrent que l'exposition continue à l'hormone du stress altère la croissance des cellules nerveuses dans cette partie du cerveau.

Communication des cellules nerveuses

L'objectif ultime du traitement de la biologie de la dépression est d'améliorer la capacité du cerveau à réguler l'humeur. Nous savons maintenant que les neurotransmetteurs ne sont pas les seul partie importante de la machinerie. Mais ne diminuons pas non plus leur importance. Ils sont profondément impliqués dans la façon dont les cellules nerveuses communiquent entre elles. Et ils sont une composante de la fonction cérébrale que nous pouvons souvent influencer à de bonnes fins.

Les neurotransmetteurs sont des substances chimiques qui transmettent des messages de neurone à neurone. Un médicament antidépresseur a tendance à augmenter la concentration de ces substances dans les espaces entre les neurones (les synapses). Dans de nombreux cas, ce changement semble donner au système un coup de pouce suffisant pour que le cerveau puisse mieux faire son travail.

Comment fonctionne le système. Si vous avez entraîné un microscope à haute puissance sur une tranche de tissu cérébral, vous pourrez peut-être voir un réseau de neurones lâchement tressés qui envoient et reçoivent des messages. Alors que chaque cellule du corps a la capacité d'envoyer et de recevoir des signaux, les neurones sont spécialement conçus pour cette fonction. Chaque neurone a un corps cellulaire contenant les structures dont toute cellule a besoin pour se développer. Des fibres courtes en forme de branches appelées dendrites et une fibre plus longue et plus proéminente appelée axone s'étendent du corps cellulaire.

Une combinaison de signaux électriques et chimiques permet la communication au sein et entre les neurones. Lorsqu'un neurone est activé, il transmet un signal électrique du corps cellulaire à l'axone jusqu'à son extrémité (appelée terminal axonal), où sont stockés des messagers chimiques appelés neurotransmetteurs. Le signal libère certains neurotransmetteurs dans l'espace entre ce neurone et la dendrite d'un neurone voisin. Cet espace s'appelle une synapse. À mesure que la concentration d'un neurotransmetteur augmente dans la synapse, les molécules de neurotransmetteur commencent à se lier aux récepteurs intégrés dans les membranes des deux neurones (voir Figure 2).

La libération d'un neurotransmetteur par un neurone peut activer ou inhiber un deuxième neurone. Si le signal est activé ou excitateur, le message continue à passer plus loin le long de cette voie neuronale particulière. S'il est inhibiteur, le signal sera supprimé. Le neurotransmetteur affecte également le neurone qui l'a libéré. Une fois que le premier neurone a libéré une certaine quantité de produit chimique, un mécanisme de rétroaction (contrôlé par les récepteurs de ce neurone) ordonne au neurone d'arrêter de pomper le neurotransmetteur et de commencer à le ramener dans la cellule. Ce processus est appelé réabsorption ou recapture. Les enzymes décomposent les molécules de neurotransmetteurs restantes en particules plus petites.

Quand le système vacille. Les cellules cérébrales produisent généralement des niveaux de neurotransmetteurs qui maintiennent les sens, l'apprentissage, les mouvements et l'humeur. Mais chez certaines personnes gravement déprimées ou maniaques, les systèmes complexes qui y parviennent tournent mal. Par exemple, les récepteurs peuvent être hypersensibles ou insensibles à un neurotransmetteur spécifique, ce qui rend leur réponse à sa libération excessive ou inadéquate. Ou un message peut être affaibli si la cellule d'origine pompe trop peu de neurotransmetteur ou si une recapture trop efficace en absorbe trop avant que les molécules n'aient la possibilité de se lier aux récepteurs d'autres neurones. N'importe lequel de ces défauts du système pourrait affecter de manière significative l'humeur.

Types de neurotransmetteurs. Les scientifiques ont identifié de nombreux neurotransmetteurs différents. Voici une description de quelques-uns qui jouent un rôle dans la dépression :

  • L'acétylcholine améliore la mémoire et est impliquée dans l'apprentissage et le rappel.
  • La sérotonine aide à réguler le sommeil, l'appétit et l'humeur et inhibe la douleur. La recherche soutient l'idée que certaines personnes déprimées ont une transmission réduite de la sérotonine. De faibles niveaux d'un sous-produit de la sérotonine ont été liés à un risque plus élevé de suicide.
  • La norépinéphrine resserre les vaisseaux sanguins, augmentant la pression artérielle. Il peut déclencher de l'anxiété et être impliqué dans certains types de dépression. Cela semble également aider à déterminer la motivation et la récompense.
  • La dopamine est essentielle au mouvement. Il influence également la motivation et joue un rôle dans la façon dont une personne perçoit la réalité. Des problèmes de transmission de la dopamine ont été associés à la psychose, une forme grave de pensée déformée caractérisée par des hallucinations ou des délires. Il est également impliqué dans le système de récompense du cerveau, on pense donc qu'il joue un rôle dans la toxicomanie.
  • Le glutamate est une petite molécule censée agir comme un neurotransmetteur excitateur et jouer un rôle dans le trouble bipolaire et la schizophrénie. Le carbonate de lithium, un stabilisateur de l'humeur bien connu utilisé pour traiter le trouble bipolaire, aide à prévenir les dommages aux neurones dans le cerveau des rats exposés à des niveaux élevés de glutamate. D'autres recherches sur les animaux suggèrent que le lithium pourrait stabiliser la recapture du glutamate, un mécanisme qui pourrait expliquer comment le médicament atténue les hauts de la manie et les bas de la dépression à long terme.
  • L'acide gamma-aminobutyrique (GABA) est un acide aminé qui, selon les chercheurs, agit comme un neurotransmetteur inhibiteur. On pense qu'il aide à apaiser l'anxiété.

Figure 2 : Comment les neurones communiquent

  1. Un signal électrique parcourt l'axone.
  2. Des molécules chimiques de neurotransmetteurs sont libérées.
  3. Les molécules de neurotransmetteur se lient aux sites récepteurs.
  4. Le signal est capté par le deuxième neurone et est soit transmis, soit arrêté.
  5. Le signal est également capté par le premier neurone, provoquant une recapture, le processus par lequel la cellule qui a libéré le neurotransmetteur récupère une partie des molécules restantes.

La musique peut améliorer les performances cognitives

L'éternité en un instant / Getty Images

La recherche suggère que la musique de fond, ou la musique jouée pendant que l'auditeur se concentre principalement sur une autre activité, peut améliorer les performances des tâches cognitives chez les personnes âgées. Une étude a révélé que jouer de la musique plus rythmée entraînait des améliorations de la vitesse de traitement, tandis que la musique rythmée et rythmée entraînait des avantages en matière de mémoire. ??

Ainsi, la prochaine fois que vous travaillerez sur une tâche, envisagez d'allumer un peu de musique en arrière-plan si vous cherchez à améliorer vos performances mentales. Envisagez de choisir des pistes instrumentales plutôt que celles avec des paroles complexes, qui pourraient finir par être plus distrayantes.


Alors vous pensez que c'est "l'âge du stress ?"

Vite, qu'est-ce que tu préfères être : travailler en retard ou déjeuner pour un lion ? La réponse au stress que nous avons aujourd'hui n'est pas en phase avec les besoins actuels. Mais c'était autrefois un avantage du Jurassique.

De nos jours, nous sommes bombardés de ce qu'on pourrait appeler la mythologie du stress, qui suggère que notre bien-être psychologique et physiologique est constamment menacé par des degrés de stress sans précédent dans l'histoire. Rien ne pourrait être plus éloigné de la vérité.

Quels sont certains de ces facteurs de stress réels ou perçus avec lesquels nous nous battons continuellement ? Faire face à la circulation aux heures de pointe, aux difficultés professionnelles et financières, aux relations difficiles et aux problèmes familiaux ne sont que quelques-uns des centaines de stimuli stressants qui peuvent être identifiés.

L'anxiété face à des problèmes personnels (pourrai-je payer le loyer ce mois-ci ?), ou des préoccupations plus globales (y aura-t-il une autre guerre ?) est un autre type de stress que nous rencontrons tous beaucoup trop souvent.

Néanmoins, l'anxiété et ces autres facteurs de stress ne sont pas des menaces immédiates pour la survie, même s'ils augmentent un peu notre tension artérielle de temps en temps. Ce qui est plus préoccupant, c'est que les mécanismes de défense internes du corps répondent à ces types de stimuli psychologiques de la même manière qu'ils répondraient à ceux qui mettent la vie en danger.

Pourquoi est-ce malheureux ? Parce qu'à long terme, la libération excessive de puissants facteurs de lutte contre le stress comme le cortisol et l'épinéphrine (également appelée adrénaline) peuvent supprimer le système immunitaire, provoquer des ulcères, produire une atrophie musculaire, élever la glycémie, imposer des exigences excessives sur le cœur, et éventuellement conduire à la mort de certaines cellules du cerveau.

Une personne au milieu d'un divorce n'a pas besoin des réponses hormonales, neuronales et métaboliques de quelqu'un qui tombe à travers la glace mince sur un étang hivernal, mais dans les deux cas, les mêmes changements internes se produisent.

Pourquoi les événements émotionnellement stressants provoquent-ils les mêmes changements chimiques dans notre corps que les événements qui menacent réellement la survie ? La réponse réside peut-être dans une comparaison entre le stress tel que nous le connaissons aujourd'hui et le stress tel qu'il devait être lorsque les animaux vertébrés évoluaient pour la première fois.

Sommes-nous vraiment plus « stressés » que nos ancêtres préhistoriques ? Vraisemblablement pas, puisque les mécanismes de défense qui se sont développés chez les mammifères comme nous l'ont fait très tôt dans l'évolution de la vie. Nous voyons même des réponses biologiques similaires au stress chez les vertébrés non mammifères comme les oiseaux et les reptiles.

Ces défenses consistent en des signaux hormonaux et neuronaux qui augmentent la respiration, accélèrent le rythme cardiaque, augmentent la pression artérielle, augmentent la capacité du foie à pomper le sucre dans la circulation sanguine et ouvrent les vaisseaux sanguins des gros muscles pour maximiser l'apport de nutriments et d'oxygène.

L'effet net est un animal qui a beaucoup de carburant dans son sang, un cœur plus puissant pour pomper le sang, beaucoup d'oxygène et des muscles efficaces. Pour une antilope dans la nature qui a repéré un lion à proximité, ces changements sont exactement ce dont l'antilope a besoin pour éviter de devenir un repas.

Il n'est donc pas surprenant que les animaux aient développé des mécanismes internes pour lutter contre le stress de l'infection, de la famine, de la déshydratation et de la douleur, pour n'en nommer que quelques-uns. Le cortisol décompose les os, les muscles, la graisse et d'autres tissus corporels pour fournir au foie de la matière à convertir en sucre. Ce sucre, formé essentiellement par l'auto-digestion de l'organisme, peut subvenir aux besoins du cœur et du cerveau lors d'une crise. L'endorphine analgésique naturelle développée pour lutter contre la douleur intense.

Imaginez l'antilope attaquée par le lion, mais s'échappant pour vivre un autre jour. Son endorphine permettrait à l'animal de faire face à la douleur de sa blessure, ne serait-ce que temporairement, et de continuer avec le troupeau. D'autres hormones permettent au rein de retenir plus d'eau que la normale pendant les périodes de sécheresse et de déshydratation.

Toutes ces mesures variées sont des réponses à court terme à des types de stress très différents, mais elles agissent de manière concertée pour donner à un organisme une chance de se remettre sur pied.

Imaginer les types de stress que nos ancêtres paléolithiques ont dû rencontrer rend nos aggravations quotidiennes beaucoup moins accablantes. Avant l'avènement de l'agriculture, le troglodyte typique aurait rarement eu le luxe d'un régime alimentaire régulier et nutritif. Au contraire, la malnutrition, les carences en vitamines et minéraux, voire la famine, auraient été extrêmement courantes pendant les mois d'hiver, et la déshydratation sporadique due au manque d'eau propre ou disponible peut avoir été courante en été.

L'hypothermie était une menace constante en hiver, en particulier dans les climats nordiques pendant les nombreuses périodes glaciaires. Les blessures et les infections résultant de blessures mineures non traitées ou d'une invasion de parasites auraient non seulement été physiologiquement stressantes, mais souvent mortelles. Les données anthropologiques suggèrent que nos ancêtres souffraient de bon nombre des mêmes maladies qui continuent de nous affliger aujourd'hui (arthrite, problèmes de dos, carie dentaire, ostéoporose, pour n'en nommer que quelques-unes).

Cependant, aussi stressantes que soient ces conditions pour l'homme moderne, elles auraient été beaucoup plus stressantes à une époque où aucun traitement médical d'aucune sorte n'était disponible.

Qu'en est-il de l'autre type de stress qui ne met pas la vie en danger, mais qui est perçu comme un danger potentiel ? Lorsque l'antilope a repéré le lion, le corps de l'antilope n'a pas encore subi de dommages physiques. Néanmoins, les systèmes hormonaux ont réagi comme si le mal était déjà fait, en prévision d'une catastrophe imminente. Si la crise était heureusement évitée, un système complexe de boucles de rétroaction hormonale freinerait la réponse au stress pour empêcher la sécrétion ininterrompue de cortisol et d'autres hormones de stress.

Nos ancêtres préhistoriques n'avaient pas besoin de négocier le trafic urbain et de traiter avec des patrons colériques, mais ils avaient leur part de stress psychologique qui ne produisait aucune véritable insulte physique.

Ne pas savoir quand (ou si) votre prochain repas viendra aurait été (et pour une grande partie de la population mondiale continue d'être) une source chronique d'anxiété. Chaque retour les mains vides vers la grotte aurait accru les craintes de la tribu pour le lendemain.

D'ailleurs, obtenir un repas aurait pu signifier faire face à la terreur de chasser un troupeau d'animaux beaucoup plus rapide et plus gros que soi, à l'aide d'une pointe de flèche en silex chétive attachée à un bâton.

L'homme préhistorique différait aussi profondément de l'homme moderne. Bien qu'une prise de conscience des cycles de la nature et des principes physiques comme la gravité aurait probablement été présente même chez nos ancêtres les plus primitifs, une compréhension des forces de la nature leur aurait complètement échappé.

Ne pas comprendre la science signifiait n'avoir aucun sentiment de contrôle sur son environnement. L'homme ancien semble s'être inquiété sans cesse des "êtres" célestes (dieux du soleil, dieux de la lune, etc.), et nous savons que jusqu'à une époque relativement récente, il était courant que les gens attribuent des traits humains à ces divinités.

Cela aurait impliqué qu'il était possible, disons, que le dieu soleil se sente un jour en colère ou négligé, décidant ainsi de ne pas se lever et plongeant le monde dans les ténèbres et le chaos. Imaginez que vous vous endormez chaque nuit en vous inquiétant du fait que vous n'avez peut-être pas réussi à exécuter correctement un certain rituel d'adoration et que, par conséquent, toute votre tribu ou votre famille pourrait être à jamais vouée à l'obscurité et à la misère.

D'un point de vue à la fois physique et psychologique, nos ancêtres ont vécu une existence beaucoup plus stressante que nous le faisons aujourd'hui. Les mécanismes qui ont évolué pour lutter contre les effets délétères de ces facteurs de stress sont toujours intacts et nous servent généralement bien.

Cependant, nous aggravons clairement les choses pour nous-mêmes. Prenez des exercices compulsifs. Ces personnes peuvent en fait devenir accro à l'exercice intense, car ce comportement impose un stress important sur le métabolisme et entraîne la libération constante d'endorphine. Responsable de "l'ivresse du coureur", cet analgésique est similaire à la morphine dans ses capacités addictives.

L'exercice extrême libère également du cortisol, qui, bien qu'utile pour maintenir la fonction circulatoire et respiratoire, peut entraîner une immunosuppression, une perte osseuse, une hypertension et la mort de cellules cérébrales. Dans un autre scénario encore, le respect d'une échéance au travail est une source de pression, mais ne met pas la vie en danger, et pourtant il contribue à une mauvaise santé en invoquant une libération inutile d'hormones de stress.

Sommes-nous stressés dans la société d'aujourd'hui ? Bien sur nous sommes. Mais la chose importante à retenir est que tous les animaux, y compris nous-mêmes, sont confrontés à d'innombrables types de stress et l'ont toujours été. Nous devrions ignorer notre mantra incessant étant l'ère du stress et placer les choses dans une perspective plus historique et évolutive.

Étant donné le choix, qui ne préférerait pas l'exaspération de deux parents qui travaillent à envoyer leurs enfants à la garderie ou à l'école à l'heure à la crainte d'être mangé dans son sommeil par un lion ?


L'impact du traumatisme

L'effet global du traumatisme peut être décrit comme une « perte du sentiment de vitalité, de motivation, d'excitation et de but ».

Dans les scintigraphies cérébrales de 18 patients atteints de TSPT chronique (troubles de stress post-traumatique), les chercheurs ont découvert quelque chose de surprenant : il n'y avait presque pas d'activation des zones « d'autodétection » du cerveau par rapport aux sujets non traumatisés : le cortex préfrontal médian, le cingulaire antérieur, le cortex pariétal et l'insula étaient sombres.

Leur conclusion était que « en réponse à leur traumatisme, et en faisant face à la terreur qui a persisté longtemps après, ces patients avaient appris à fermer les zones du cerveau qui transmettent les sentiments et les émotions viscérales qui accompagnent et définissent la terreur .”

Voici le problème : ces mêmes zones sont également chargées d'enregistrer toute la gamme d'émotions et de sensations qui constituent le fondement de notre conscience de soi. Les chercheurs assistaient à un terrible compromis : dans un effort pour éteindre les sensations terrifiantes, ils avaient également amorti leur capacité à se sentir pleinement vivants.

Les personnes traumatisées perdent souvent leur sens du but et de l'orientation, car elles ne peuvent pas vérifier avec elles-mêmes ce qu'elles veulent vraiment, tel que défini par les sensations les plus élémentaires de leur corps, qui sont à la base d'émotions comme le désir et la passion. Dans certains cas, la perte de conscience de soi est si profonde que les sujets ne peuvent même pas se reconnaître dans le miroir.

Supprimer ses sentiments profonds demande une énorme quantité d'énergie. Cela laisse moins d'énergie pour poursuivre des objectifs significatifs, vous faisant vous sentir ennuyé et fermé. Mais en même temps, les hormones du stress inondent votre corps, entraînant des maux de tête, des douleurs musculaires, des problèmes intestinaux, un dysfonctionnement sexuel ou un comportement agressif envers les personnes qui vous entourent.

Cette citation résume avec force ce qui manque :

« Nous tous, mais surtout les enfants, avons besoin d'une telle confiance— confiance que les autres nous connaîtront, nous affirmeront et nous chériront . Sans cela, nous ne pouvons pas développer un sens de l'agence qui nous permettra d'affirmer : "C'est ce en quoi je crois, c'est ce que je défends, c'est ce à quoi je vais me consacrer." Tant que nous nous sentons en sécurité dans le cœur et l'esprit des personnes qui nous aiment, nous allons gravir des montagnes et traverser des déserts et rester debout toute la nuit pour terminer des projets . Les enfants et les adultes feront tout pour les personnes en qui ils ont confiance et dont ils apprécient l'opinion.

Avec une carte du monde basée sur les traumatismes, les abus et la négligence, les personnes traumatisées cherchent souvent des raccourcis vers l'oubli. Anticipant le rejet, le ridicule et la privation, ils sont réticents à essayer de nouvelles options, certains qu'ils conduiront à l'échec. Ce manque d'expérimentation les piège dans un monde de peur, d'isolement et de pénurie où il est impossible d'accueillir les expériences mêmes qui pourraient changer leur point de vue fondamental.

Un manque flagrant d'imagination a été noté chez les sujets traumatisés. Lorsqu'ils sont constamment et compulsivement entraînés dans le passé, ils ne peuvent pas envisager un avenir différent.

Mais l'imagination est essentielle à la qualité de nos vies. Il enflamme notre créativité, soulage notre ennui, soulage notre douleur, augmente notre plaisir et enrichit nos relations les plus intimes. Sans elle, il n'y a aucun espoir, aucune chance d'envisager un avenir meilleur, aucun endroit où aller, aucun objectif à atteindre.

Les autres symptômes ou effets courants du traumatisme comprennent :


Les causes des maladies mentales 5

À l'heure actuelle, les scientifiques n'ont pas une compréhension complète des causes des maladies mentales. Si vous pensez à la complexité structurelle et organisationnelle du cerveau ainsi qu'à la complexité des effets que les maladies mentales ont sur les pensées, les sentiments et les comportements, il n'est guère surprenant que déterminer les causes des maladies mentales soit une tâche ardue. Les domaines des neurosciences, de la psychiatrie et de la psychologie abordent différents aspects de la relation entre la biologie du cerveau et les comportements, pensées et sentiments des individus, et comment leurs actions deviennent parfois incontrôlables. Grâce à cette recherche multidisciplinaire, les scientifiques tentent de trouver les causes des maladies mentales. Une fois que les scientifiques peuvent déterminer les causes d'une maladie mentale, ils peuvent utiliser ces connaissances pour développer de nouveaux traitements ou trouver un remède.

La biologie des maladies mentales

Figure 6

Les scientifiques comprennent que les maladies mentales sont associées à des changements dans les substances neurochimiques. Par exemple, chez les personnes qui souffrent de dépression, moins de neurotransmetteur sérotonine (petits cercles) est libéré dans l'espace synaptique que chez les personnes qui n'en ont pas (plus.)

La plupart des scientifiques pensent que les maladies mentales résultent de problèmes de communication entre les neurones du cerveau (neurotransmission). Par exemple, le niveau du neurotransmetteur sérotonine est plus faible chez les personnes souffrant de dépression. Cette découverte a conduit au développement de certains médicaments pour la maladie. Inhibiteur sélectif de la recapture de la sérotonine (ISRS) agissent en réduisant la quantité de sérotonine qui est ramenée dans le neurone présynaptique. Cela conduit à une augmentation de la quantité de sérotonine disponible dans l'espace synaptique pour se lier au récepteur sur le neurone postsynaptique. Des changements dans d'autres neurotransmetteurs (en plus de la sérotonine) peuvent se produire dans la dépression, ajoutant ainsi à la complexité de la cause sous-jacente de la maladie.

Les scientifiques pensent qu'il peut y avoir des perturbations dans les neurotransmetteurs dopamine, glutamate et noradrénaline chez les personnes atteintes de schizophrénie. Une indication que la dopamine pourrait être un neurotransmetteur important dans la schizophrénie vient de l'observation que les toxicomanes à la cocaïne présentent parfois des symptômes similaires à ceux de la schizophrénie. La cocaïne agit sur les neurones contenant de la dopamine dans le cerveau pour augmenter la quantité de dopamine dans la synapse.

Facteurs de risque des maladies mentales

Bien que les scientifiques à l'heure actuelle ne connaissent pas les causes des maladies mentales, ils ont identifié des facteurs qui mettent les individus à risque. Certains de ces facteurs sont environnementaux, certains sont génétiques et certains sont sociaux. En fait, tous ces facteurs se combinent très probablement pour déterminer si une personne tombe malade mentalement.

Les facteurs génétiques, environnementaux et sociaux interagissent pour déterminer si une personne tombe malade mentalement.

Des facteurs environnementaux tels que les traumatismes crâniens, une mauvaise alimentation et l'exposition à des toxines (y compris le plomb et la fumée de tabac) peuvent augmenter la probabilité de développer une maladie mentale.

Les gènes jouent également un rôle pour déterminer si une personne développe une maladie mentale. Les maladies les plus susceptibles d'avoir une composante génétique comprennent l'autisme, le trouble bipolaire, la schizophrénie et le TDAH. Par exemple, l'observation selon laquelle les enfants atteints de TDAH sont beaucoup plus susceptibles d'avoir un frère ou un parent atteint de TDAH soutient un rôle de la génétique pour déterminer si une personne est à risque de TDAH. Dans les études sur les jumeaux, le TDAH est significativement plus susceptible d'être présent chez un jumeau identique qu'un jumeau fraternel. La même chose peut être dite pour la schizophrénie et la dépression. Les maladies mentales ne sont pas déclenchées par un changement dans un seul gène. Les scientifiques pensent que l'interaction de plusieurs gènes peut déclencher une maladie mentale. De plus, la combinaison de facteurs génétiques, environnementaux et sociaux pourrait déterminer si un cas de maladie mentale est léger ou grave.

Les facteurs sociaux présentent également des risques et peuvent nuire à la santé mentale d'un individu, en particulier d'un enfant. Les facteurs sociaux comprennent


Rien qu'en voyant leur développement, il sera

Films, Jeux vidéo. . Les IA maléfiques impliquées sont basées sur notre peur ou plus probablement notre vision à leur sujet. Le domaine de la technologie s'améliore plus vite que jamais et certaines personnes ne se rendent même pas compte qu'en moins de 100 ans, nous sommes parvenus à de tels progrès. Judging by how fast they are evolving, In no time it is certain that they will surpass our intelligence, Even if in a certain way, They already did. Some AIs can calculate a difficult multiplication in less than 1second unlike our human brain. Or Siri has the ability to search an information in a very short time too.

It's the human intelligence that create AIs. Nowadays they are only doing the task we program for them, As we call them "narrow AI". Indeed, They look like "simple". But what if we tell them to think on their own? Feeling emotions, Creating relationship, Friendship with each other, Deciding on what to do when they are facing a crisis (the self-driving car) etc. . . Yes, It is a human brain who will create for them the algorithm to think, So in a way we are still above them. However, We don't know if someday they will rebel and rule over humans. I think that anyone who has that ability would do it.
WE dit it, To all the species that exist in this planet.

At that moment, It will be too late to realize what we have done, And who are we going to blame? Yes, Only us.
Terminator will not be a simple science-fiction movie anymore.


Low Dopamine: An Unexpected Cause of Depression

No one knows for sure what causes depression, but the most popular theory is that it’s due to a lack of the mood-elevating brain chemical serotonin.

But there’s a growing body of evidence that dopamine deficiency may be the underlying cause of depression in many cases.

This could explain why selective serotonin reuptake inhibitors (SSRIs), antidepressants that work by increasing serotonin, work for only 40% of those who use them. (27)

Here’s some of the key evidence that dopamine may play a bigger role in depression than generally acknowledged.

The idea that depression is caused by low dopamine is not new.

One study published nearly 30 years ago states that dopamine has wrongly been ignored as a cause of depression and that there’s a large body of evidence that antidepressants that target dopamine can be effective for treating depression. (28)

More than fifteen years ago, Harvard Medical School researchers discovered that dopamine dysregulation is implicated in depression. (29)

Clinical trials have found that people with depression have lower levels of a major metabolite of dopamine (homovanillic acid) in their central nervous system. (30)

There’s some evidence that SSRI antidepressants work by indirectly affecting dopamine levels. (31)

And lastly, some antidepressants, like Wellbutrin, are known to work by increasing dopamine.

Wellbutrin belongs to a class of antidepressants, the norepinephrine-dopamine reuptake inhibitors, which are sometimes prescribed when SSRIs don’t help.

The Difference Between Serotonin and Dopamine Depression

Doctors must rely on trial and error when prescribing antidepressants for their patients.

Blood tests are being developed that may eventually take the guesswork out of this process. (32)

But until these tests have been perfected, the best way to determine if your depression is related to low serotonin or low dopamine is by your symptoms.

While there is definitely crossover between the two sets of symptoms, there are a few key differences as well.

Dopamine-based depression expresses itself as lethargy and lack of enjoyment of life, while serotonin-based depression tends to be accompanied by anxiété.

People with dopamine-related depression often use sugar, caffeine, or nicotine as a quick fix to temporarily feel more alive.

This is no coincidence — they all increase dopamine.

Or they may resort to self-destructive behaviors such as recreational drug use, excessive shopping, gambling, and porn for their dopamine surge.

With low serotonin, you’re more likely to binge on carbohydrates like ice cream or cookies, particularly when worrying thoughts keep you up at night.

Think more clearly, learn faster, and remember more.

Dr. Pat | Be Brain Fit


How Do We Remember?

This month - what exactly is a memory? How does the brain suppress unwanted memories, and what can we do to improve our own memory? Plus, news hot off the press, and do our brains have their wires crossed?

Dans cet épisode

00:48 - Hot off the press

Hot off the press with Dr Duncan Astle - Cambridge University, Dr Helen Keyes - Anglia Ruskin University

This month, cognitive neuroscientist Duncan Astle from Cambridge University and perceptual psychologist Helen Keyes from Anglia Ruskin University shed light on screen time and the right/left crossover in the brain, and they spoke with Katie Haylor.

Duncan - There’s been in the last 10 15 years, a dramatic rise in the amount of screen time and probably the most salient example of which is social media. So the way in which we interact with each other in a social way has fundamentally changed, and people are increasingly worried that this is having a negative effect on our psychology and in particular and our mental health.

Katie - So tell us specifically about what this paper was looking into.

Duncan - So it's really hard to study because firstly everybody uses social media now, so there are people who are kind of social media and naïve. Essentially all the data we have is correlational, so it's looking at how much screen time you use or the kind of thing you do and relationships with things like mood and feelings, things like anxiety and depression. And of course it's really difficult to disentangle causal relationships.

Last week a paper came out in the Journal of Social and Clinical Psychology which has the great title of No More Fomo, you know what Fomo stands for?

Katie - Fear of Missing Out?

Duncan -. Exactly right. So “No more fear of missing out, limiting social media decreases loneliness and depression”. So what they did which is quite novel is rather just looking at correlational evidence they tried to do an intervention study. They took 150 people, they randomly allocated them to two groups and in one group they were instructed to limit their use of social media to 10 minutes per day per platform. So with a maximum of 30 minutes per day.

So the idea behind it being is that if social media does play a key causal role in people's feelings of depression and loneliness, then limiting it ought to boost well-being. So they followed these people over three weeks and each week they used the Beck depression inventory (a really standard kind of questionnaire checklist for measuring people's mood) and essentially what they found was that the people who were in the limited group did indeed have a significant reduction in feelings of depression and loneliness over the period of the intervention.

Katie - How old were these people? Because you tend to focus on children's development right? So are children particularly vulnerable, do we know if kids are particularly vulnerable to I guess “social media induced fomo”?

Duncan - These are adolescents, these are probably a little bit older than I would often study. So in our lab we mainly study kids who are late primary school but actually lots of young kids have Facebook accounts.

So this study is nice in many ways and it's quite novel. But there are some red flags. Number one as we often say in our lab the devil's in the control group. So what do the control group do and the answer is nothing. The control group is the kind of treatment-as-normal. Responses on questionnaires and checklists can be massively influenced by expectation. And so it's a problem that the control group don't have any kind of intervention, just having a no intervention control group it's very hard for us to know what's really driving the effect.

Second red flag is check carefully that the groups are matched before you start the intervention. So the group of kids who restricted their social media use, they were already using less social media than the other group and it may be that one thing they did in their analysis was only include those children who they think successfully adhered to the intervention and that the more prolific social media users are therefore not included in the analysis. And that could be really really important.

Katie - So bearing in mind what should people take away from this study?

Duncan - It's a nice initial idea of how you can go about studying these things, so seeing whether small short term interventions in people's social media use can have an impact on mood and feelings. But the challenge is in getting the right design and my suspicion is that in reality it's not as simple as saying social media is good or social media is bad. So a study coming out the previous year showed that for the vast majority of teenagers, social media or moderate social media use is a key way in which they engage with their community and they feel like they belong. And that for some individuals who already have symptoms of anxiety and depression, high social media use can exacerbate those symptoms.

Type of social media and context are probably really really important. I’m constantly asked about what is the right amount of screen time for my child. And the answer is there is no amount, probably context and purpose are more important than the overall amount.

Katie - Helen, do you have any thoughts?

Helen - Yes. I think that story sounds really interesting, I'd like to see a study that could disentangle whether it’s not doing social media that might be helpful or whether it's doing something else instead of social media that might be helpful.

So if I wasn't spending time on social media I would more than likely be reading a novel which we know has really strong protective factors for your mental health and it makes you more empathic with other people. So we would really need to control for that by using maybe screen time watching telly or doing something else that is similar to social media but not engaging in the community aspects of that. So that's what I would like to see.

Katie - Helen, Mark has got in touch to ask, “why are we wired so that the right side of the brain controls the left side of our body and vice versa. Wouldn't it just be so much easier if it was the other way around?”

Helen - That's a great question. It's one of the questions I get asked most often in my perception lectures and I love it. We call this idea decussation, where the left hemisphere largely controls movement in the right body and vice versa. And you can see this most commonly if someone's had a stroke or damage to one half of their brain. You can see they will lose movement or lose some function of the opposite side of their body. So we've known about this for a long long time.

There are some really interesting exceptions to this. For example smell doesn't decussate at all, all that information from the left nostril goes directly to the left brain and from the right nostril goes directly to the right brain. Also hearing is partially uncrossed. So in some cases it decussates and in some case it doesn't. So we might ask why this would happen that's the more interesting question. Some people believe it's advantageous to have it this way and indeed if you do large 3D models involving lots of connections and networking, there is a slight advantage which we don't really know why but there is a slight advantage in that you are slightly more robust against wiring errors when you cross over when you decussate, we’re not quite sure why.

But I'm not necessarily a fan of this as a theory in terms of what drives this. Because why then wouldn't smell decussate, why wouldn't hearing completely decussate if it was just advantageous for us to do so? A much more interesting theory is twist theory and it describes a nice evolutionary quirk that might have driven this situation.

We know that invertebrates. So animals and our species that don't have a backbone, don’t decussate so the left side of the brain controls the left side of their body and vice versa. It's only vertebrates that this happens with. So that's quite interesting in and of itself. And if you look at invertebrates, their nervous system comes from the brain largely along their belly, whereas with vertebrates the opposite is true. So our spinal cord goes along our backbone above our digestive tract. It’s a direct flip. And twist theory suggests that at some stage a precursor to the vertebrates twisted its head around 180 degrees.

And it explains quite a lot. It explains obviously why the crossover would happen, but it also takes into account why smell doesn't cross over. So this all happens above where this twist would have happened, the olfactory bulb is right at your nose, so left nostril goes directly to left olfactory bulb without any need for it to have crossed over. And similarly the auditory nerve would come into the brain just where the twist was happening. So that would explain why some auditory processing is crossed and some isn't. So it seems like it's an evolutionary quirk that didn't have any particular reason, that there was no particular advantage, but there hasn't been enough of a driver and of an advantage to detangling for it to change.

10:46 - What is memory?

Qu'est-ce que la mémoire ? with Dr Amy Milton, Cambridge University

Whether it’s reminiscing about that baking hot beach holiday, forgetting your keys or reciting that work to do list, our memories are never far from our minds. But what is this mysterious system we call memory? Katie Haylor spoke with Cambridge University's Amy Milton.

Amy - The brain is made up of millions billions of brain cells and these all talk to each other, if particular sets of brain cells talk to each other again and again and again, they get more efficient at talking to each other and they lay down what we call a memory trace, which allows them to communicate more efficiently next time Some of that information is presented.

This change in communication efficiency. For that to persist there has to be some kind of structural change in the way that these brain cells talk to each other and the only thing that the brain cells have really got to build with is proteins. So what you would see if you could look down a microscope and see a memory, is a difference in proteins that are being produced by these individual brain cells, particularly the one that's receiving the signal which we call the post-synaptic neuron. You'd see lots of proteins basically coding for receptors to receive the signal from the pre-synaptic neuron, the one before the synapse.

Katie - And by coding, it’s making a product, making a protein?

Amy - That's right. So when brain cells communicate with each other, the pre-synaptic neuron releases chemicals which is detected by the post-synaptic neuron using receptors. So there's a little protein that receives the signal. When the change in communication efficiency happens, there’s more of these proteins to receive that signal.

Katie - So if we were to summarize then a memory is a change in the behaviour in neuron our selection of neurons that can communicate with each other much more efficiently than they could do before?

Amy - That's right. So it's a change in behavior following an experience. And that works even at the level of individual neurons, having received this signal again and again and again the second neuron becomes much more efficient in detecting that, so it changes its behavior based on its prior experience.

Katie - And I guess that's a lovely definition because it also works at the level of the individual. If I remember that right cup of coffee is particularly good at that café compared to that cafe, I might change my behaviour and go to the other cafe.

Amy - That's right. So it's a very broad definition and there are a few problems with it. But as a working definition it's not a bad one.

Katie - Okay so say before I came to see you, I got my cup of coffee it's particularly nice, that memory is being made in my brain. What happens afterwards, where does it go? Does it get shuttled off to a different part of my brain?

Amy - So that type of memory would actually be laid down in a number of different memory stores. We often think of memory as being a single thing but it's not. There's lots of different types of long term memory. We can have memories for individual events, so you remember that this morning you went to this location and you bought your cup of coffee and you might remember the person who served you, you might remember your individual order and so on. That's an event memory that we sometimes call episodic memory and that depends on a particular brain area called the hippocampus.

Alongside that you will probably have formed an implicit memory, a sort of unconscious much more motivationally relevant memory that the coffee from that shop is good. That location is a good location and you may find that next time you’re just wandering past that you feel drawn into that location because you’ve had something good there before. And that type of memory is stored in a different part of the brain which we call the amygdala and that kind of unconscious or implicit memory you can’t pass that memory on in words.

Katie - Now Amy explained that these implicit memories tend to stay put in the part of the brain where they’re made but episodic memories can over time wander off.

Amy - We know that event memories are initially stored in the hippocampus but from studies of patients such as Henry Molaison or the patient H.M., he had damage to his hippocampus, he had it removed surgically to stop very severe epilepsy. And it was found that he could recall events from his early childhood. In fact he could still draw the layout of his childhood house well into his 80s but the last couple of years before he had his hippocampus removed he couldn't remember.

And of course you couldn't lay down any new event memories because he didn't have a hippocampus after the surgery. So that suggests that over two to three years those hippocampus memories are becoming independent of the hippocampus and they're moving elsewhere.

Amy - So the idea is that they're moving to cortical areas so it's like the hippocampus teaches the cortex over a very long period of time what those memory traces are. And then once that's been achieved the hippocampus is no longer necessary to recall those memories. They now live in the cortex if you like and they can be recalled directly from there.

Katie - The cortex overlays a lot of the regions in the brain and different cortical regions house different bits of a memory, like what something looked like or sounded like. The hippocampus, tucked away in the brain nearest to the ears on the inside of the head, is kind of like a puppet master pulling all the strings of the memory together from different bits of the cortex. And it teaches the cortex how to put the memory together. Sounds rather complex huh?.

Amy -It is rather, and we now think of memory as being much more distributed that lots of different brain areas contribute to memory a little bit like the internet. So there are key hubs there are key points that need to be working but actually the information is much more distributed much more like the World Wide Web.

There was a view back in the 80s and 90s that the hippocampus was like the index card system and the cortex was like the books on the shelves. But it's interesting that views of memory seem very much to mirror how we store information at the time. So as quantum computing develops it will be interesting to see how the theories of memory evolve.

Katie - Quantum memory? The thought of it makes my brain hurt so let's move on. Now it's all very well to store a memory in this great vast internet of the brain. But what happens when you need to go in and actually find it?

Amy - So the idea is that you get activity again within that memory trace. So you might only switch on a few neurons within that trace but because they've become so efficient at signalling to each other they all then become active together and that gives you the memory again.

Katie - Almost like a map of neurons, a map unique to that memory?

Amy - Exactly exactly but under certain conditions where maybe a few extra neurons are active that can then become wired up to that original memory trace.

Katie -So that's the unexpected add-on information. Say you’ve got something slightly wrong, or something else has come along to add to that memory. Those neurons can sort of tack on to make up a new map?

Amy - That's right. Under certain conditions of retrieval where there's new information incorporated, if that's replacing some old information maybe that you got wrong. You can also unpick some of that original information. You would be taking some of those receptors out of the neuronal membrane. So you put those receptors in when you made the memory, maybe now you need to fill them out and that will then allow you to rewire that memory trace.

And of course if you're doing this again and again, and the more you recall that memory, the stronger those connections are getting. You can see how doing this over a period of time could lead to two people who had an original memory that was pretty similar actually having two memories that are now quite different.

Katie - So memory is pretty flexible. We update memories all the time but with flexibility comes vulnerability to suggestion and for instance police, Amy says, have to be really careful of this when questioning witnesses. But is it really fair to expect us to be able to recall events absolutely? And is it even really necessary? I'll give the last word to Amy.

Amy - We often think about memory as being about recording the past. Well we know memory is not an accurate recording of the past. We do reconstruct quite a lot. Memory is actually more about knowing what to do next time you're in a similar situation, so it doesn't need to be 100 percent accurate. It just needs to be good enough to predict what's going to happen in the future. And that's one of the ways that we use to mark what's important.

19:57 - The science of forgetting

The science of forgetting with Professor Michael Anderson - Cambridge University

Of course, severe memory loss can be devastating, but forgetting isn’t always a bad thing. Some memories are painful or distracting to remember, and an ability to suppress these memories can be useful. Katie Haylor met forgetting expert Professor Michael Anderson from Cambridge University.

Michael - We study people's ability to actively forget. So we believe that a lot of the forgetting that people experience is actually not accidental. It's not just due to the passage of time or to the crumbling of memory traces but things that we do to use our memory and also to protect ourselves. We have constructed a laboratory procedure which I think mimics the circumstances of motivated forgetting as they occur in the real world and we set people the task of trying to forget in the scanner and we watch their brain as they do this and we hope to document the brain regions involved in that process.

Katie - So we're not going to do a full test on me but say you were, what kind of things would you ask me to forget?

Michael - Well we basically are studying a situation in which you confront a reminder to something that you'd rather not think about. We've all had that situation right, you walk around the corner and you see a car from your ex and you just put up the mental and you say oh no I'm not going to think about that I'm going to stop thinking about that.

Katie - Would traumatic memories and things come under a similar sort of category?

Michael - You know traumatic memories for sure certainly. Basically a lot of the memories that we have are stored in our brain or of things that we'd rather not think about, whether it's trauma or embarrassment, shame, anxiety or any kind of negative emotions we'd rather not re experience, sometimes reminders in the world call those memories back into your mind. People usually are not very well disposed to that happening and so they try to push the unwanted memory out of awareness. What our research is focused on is that process of pushing? What is it that you are doing?

Katie - Well, the time has come I can't put it off any longer.

After making sure I had no metal on which could be influenced by the magnet, I was led into the MRI room. I took my shoes off, was given some earplugs and laid down on a rather comfy bed, which together with a funky headset and a mirror angled up at a computer screen, I slid slowly into a very large doughnut whose walls were no more than a few inches from my face. Luckily I’m not claustrophobic.

Michael - Katie Haylor, meet Katie Haylor’s brain. Before we look at this I just want to emphasize the specialness of this because the fraction of all humanity who has ever existed lived on earth who has actually gotten a chance to see their brain is very tiny and you are you now are well to that club.

Katie - Wow. I feel very honored!

Michael - There is your brain looks perfectly lovely. What we're looking at here is a slice right in the midsection of the brain so we can see the right hemisphere. We're looking towards the right hemisphere and the left hemisphere has been stripped away. We can see the prefrontal cortex off here to the left, posterior visual cortices is back here. This is your brainstem.

Katie - Everyone knows what a head looks like. But to slice the ead as it were is a bit of an odd arrangement, so that I can see my skull and the eye sockets. A kind of wiggly fleshy almost like walnut like bit of the brain at the top and that goes from back to front.

Michael - Yes indeed. So those are the gyri and sulci those are the technical terms, the folds of the brain. And there even though they look random they're not, they're actually reasonably consistent across people to the extent that they actually have names. Here what you're looking at is the corpus callosum.

Katie - Below the wiggly walnut bit. It’s more like a band slightly lighter in color from left to right.

Michael - Indeed so everyone's aware of that there is a left hemisphere of the brain and the right hemisphere of the brain, the left side the right side. Well the corpus callosum connects the two halves together allowing the two sides to talk to one another and you're looking around at it right there.

Katie - What was the thing that looks a bit like a cabbage leaf?

Michael - The cabbage leaf here is your cerebellum a critical structure in coordination and fine motor movements. But it's actually also involved in higher level cognition as well. Most people have heard of the brain's grey matter. The grey matter is where your brain cells live. The white matter underneath it, kind of this big bulky area, that's where the projections are going from one region of the brain to another region of the brain, so the axons that allow the brain regions to communicate with one another. So they're white because these axons are encased in a fatty substance called myelin, a myelin sheath and that's significant because it basically increases conductivity. It increases the rate of communication between one region and another region, if there's myelin covering. So your brain is full of that basically.

Katie - Right. But I guess that's a good thing?

Michael - It's a very good thing. You would hate life if it wasn't there.

Katie - Now this was structural MRI. It gave me a picture of my brain. But Michael does functional MRI which means he images the brain whilst it's doing things. By getting people to associate a trigger or reminder image with a particular scene and then putting them into the scanner, Mike tells them to stop the scene coming to mind when they're exposed to that same trigger. And he can see which brain areas are involved in this memory suppression.

Michael - Most people confront a little bit of a challenge initially but if you give them practice at suppressing something over and over and over, eventually the thing doesn't come to mind anymore. And in fact eventually if we test people's memory later on, people actually can't recall it anymore even when they want to recall it, so if they suppressed it often enough it causes forgetting and we call that phenomena suppression induced forgetting.

One of the most pervasive symptoms in psychiatric disorders whether you're talking about OCD, anxiety disorder, pathological worry or rumination in depression or flashbacks in PTSD or intrusive memories, there's kind of a commonality there of the memory delivering things to your mind that you don’t want and difficulties in preventing that from happening. And so if we can document how the brain controls unwanted thoughts and memories when somebody doesn't have a psychiatric condition, and we understand the networks involved then that really deeply, then there is a hope that we can better identify what might be going wrong and people suffering from that intrusive symptomatology and then develop interventions to address them.

Katie - So what actually is going on in the brain when we try to suppress an unwanted memory? In Mike's office, he filled me in.

Michael - It's all about stopping it really. So how do we stop memory from doing what it usually does? And understand this we build on a model of stopping physical actions which were also quite good at. So stopping yourself from reaching and grabbing a hot pot. We know that the prefrontal cortex is critical for this so particularly the right prefrontal cortex. It interacts with motor cortical regions to shut down the action, and we thought maybe the same thing same kind of thing happens except that the prefrontal cortex interacts with the structures involved in memory like the hippocampus and that's indeed what we find. We find that when you put people in that situation, you give them a reminder of something that you ask them to not think about, they engage this right prefrontal region to shut down activity in the hippocampus.

Katie - So now the group know which brain areas are involved in active forgetting in healthy volunteers, the next step is to look at the brains of people suffering with these unwanted memories. The aim being that if they can spot the differences in brain activity this may one day inform potential treatment.

But it's not just unwanted memories that we can suppress. Michael also studies how we suppress distracting ones. And he's recently published a paper on just this.

Michael - Suppose you go to the same supermarket over and over and over, and so you bring your car and you park in a different spot each time. When you can out of the supermarket you ask yourself where did I park my car? There'll be that momentary confusion, did I park over to the left or over to the right? That confusion is generated by the fact that your memory is delivering multiple alternatives to you based on your past experience and eventually you suss it out and you think oh yes that's right I parked over there today. In that little moment of confusion created by an overabundance of answers it’s sorted out by a process of active forgetting, of suppressing the distracting alternatives and in in making that selection retrieving one thing at the expense of others. That gradually causes you to forget those other things and there's a reason why you don't remember every time you've parked in a parking lot.

Katie - So to remember one thing is to forget something else.

Michael - Yeah more or less yeah.

Katie - And you did this in rats. I'm guessing the parking is a bit of a metaphor, you didn't have rats parking cars. Why is it important to study this in rats?

Michael - Because I think everybody has the kind of question what's actually happening in the brain when you forget? What changes in neurons are happening? We can't get it by studying humans alone because I can’t open up someone's brain just to explore what's happening when they're forgetting something. It’s unethical. So our best approximation of this is to study forgetting in animals. Our friends the rodents engage active forgetting mechanisms in much the same way that we do and that's the subject of our recent paper with we've shown that to be the case.

I think active forgetting solves a problem that is shared across multiple mammalian species and that's the problem of finding the memories we need. Our brains are capable of storing massive amounts of information.

Katie - It's a bit like a search engine right?

Michael - It's like a search engine, it’s the problem of finding the information that we need when we need it. Not so much in storing it. And so if you have too many alternatives that you have to search through, you have to solve that problem of selection. I need to retrieve this thing, not these 10 other things. And that's the problem that rats confront and that we confront. We think there is a common solution which is to suppress distracting memories and render them less accessible.


Can Understanding the Amygdala Help Us Cure Anxiety?

As of now, the best ways to treat anxiety are by either cultivating mindfulness, doing meditation or doing cognitive behavioral therapy (CBT).

However, there is some exciting new research that suggests that it will soon be possible to actually train the amygdala to respond more to positive memories and respond less to negative memories using the technology of biofeedback. In this therapeutic technique, the technology of either the EEG or an fMRI is actually used to show you the activity state of your amygdala. And then this allows you to learn how to decrease or increase the level of your amygdala activity.

These technologies are still in the research phase, but there is great hope that they will be available for general use in the near future.

Another possible treatment for anxiety that is still is the research phase, and that has been found to reduce anxiety is the use of training techniques that extinguish the fear response. The extinction of a fear response involves presenting a feared object or situation to a person in a completely safe setting. The idea is that a person learns that the feared object — say a spider or a gun — is not necessarily harmful, and their amygdala stops producing a fight or flight response to these objects.


What Is REM Sleep?

Usually, REM sleep happens 90 minutes after you fall asleep. The first period of REM typically lasts 10 minutes. Each of your later REM stages gets longer, and the final one may last up to an hour. Your heart rate and breathing quickens.

You can have intense dreams during REM sleep, since your brain is more active. REM is important because it stimulates the areas of the brain that help with learning and is associated with increased production of proteins

Babies can spend up to 50% of their sleep in the REM stage, compared to only about 20% for adults.