Implication cérébelleuse dans le séquençage cognitif

Bien qu'il soit de plus en plus reconnu que le cervelet, qui contient la moitié des neurones du cerveau, est impliqué dans la cognition ainsi que dans la fonction motrice, la manière dont le cervelet contribue à la cognition reste incertaine. Les circuits uniformes du cervelet et la connectivité étendue du cervelet avec de nombreuses régions néocorticales ont suggéré à certains chercheurs qu'il existe un calcul commun que le cervelet effectue pour les fonctions motrices et cognitives. L'hypothèse du séquençage cérébelleux postule que le cervelet acquiert des informations de séquence, fait des prédictions de séquence et détecte les violations de séquence. Ces fonctions, exécutées via un modèle avancé, pourraient être à la base de l'implication cérébelleuse dans le comportement moteur et cognitif. En contrôle moteur, de telles prédictions peuvent être utilisées pour guider la trajectoire des membres sans dépendre du retour sensoriel généré par le mouvement. En cognition, les exigences de séquençage sont importantes à la fois dans la mémoire de travail verbale (VWM) et dans l'acquisition du langage ; Par exemple, dans VWM, garder un numéro de téléphone à l'esprit nécessite d'encoder et de répéter une séquence de chiffres. Dans le langage, les mots sont constitués de séquences de syllabes, et l’apprentissage des probabilités de transition syllabique est un élément important de la reconnaissance des mots juridiques dans une langue. Il est important de noter qu’une activation cérébelleuse importante a été observée dans de nombreuses études de VWM et du langage par IRM fonctionnelle (IRMf). Cependant, les corrélats neuronaux du tronc cérébral et du cervelet du séquençage dans la cognition et l'influence des prédictions de la séquence cérébelleuse sur les cibles néocorticales sont mal compris. Dans cette expérience, en étudiant des individus en bonne santé, les enquêteurs étudieront le cervelet en tant que source de prédiction de séquence et son influence sur les zones du cerveau antérieur. On suppose que le cervelet fournit sa prédiction de séquence de modèle avancé aux cibles du cerveau antérieur, mais à ce jour, aucune étude n'a tenté de visualiser avec un TMS/IRMf simultané les conséquences de la perturbation de cette entrée cérébelleuse sur l'activation du cerveau antérieur. Dans les travaux antérieurs des enquêteurs, les enquêteurs montrent que la stimulation magnétique transcrânienne (TMS) lors de la répétition d'une séquence de lettres entraîne des erreurs pour déterminer si une lettre de sonde correspond à la lettre suivante de la séquence, suggérant que le TMS a perturbé cette entrée prédictive. Conformément à cette découverte, les enquêteurs émettent l'hypothèse que, en utilisant simultanément TMS/IRMf, la perturbation du TMS lors d'une tâche de séquençage produira des changements plus importants dans l'activation néocorticale par rapport à une tâche de contrôle analogue qui n'a pas la composante prédictive mise en évidence par les demandes de séquençage. Les enquêteurs émettent en outre l'hypothèse que différents modèles d'activations néocorticales en réponse au TMS cérébelleux seront observés selon qu'une lettre de sonde correspond à la lettre suivante attendue dans une séquence.