Cerveau sur le corps: Pirater le système de stress pour laisser votre psychologie influencer votre physiologie

Cerveau sur le corps: Pirater le système de stress pour laisser votre psychologie influencer votre physiologie Les chercheurs imaginent de puiser dans les réactions de votre corps au froid extrême pour en tirer des avantages psychologiques. Ratushniak / Shutterstock.com

Il y a des gens qui font preuve d'une incroyable résistance aux températures extrêmes. Pensez aux moines bouddhistes qui peuvent calmement résister à être drapé dans des serviettes de congélation ou le soi-disant "Iceman" Wim Hof, qui peut rester immergé dans de l'eau glacée pendant de longues périodes sans problème.

Ces personnes ont tendance à être considérées comme surhumaines ou spéciales d'une certaine manière. S'ils le sont vraiment, leurs exploits sont simplement des actes vaudevilliens divertissants mais non pertinents. Et si ils n'étaient pas des monstres, cependant, mais avaient entraîné leur cerveau et leur corps avec des techniques d'auto-modification qui leur conféraient une résistance au froid? Quelqu'un pourrait-il faire la même chose?

Comme deux neuroscientifiques qui ont étudié comment le cerveau humain réagit à l'exposition au froid, nous sommes intrigués par ce qui se passe dans le cerveau lors d’une telle résistance. Nos recherches, ainsi que celles d’autres chercheurs, commencent à suggérer que ce type de «superpuissances» pourrait bien découler de la pratique systématique de techniques modifiant le cerveau ou le corps. Ces modifications peuvent être pertinentes pour la santé comportementale et mentale et peuvent potentiellement être exploitées par n'importe qui.

La volonté du corps pour l'équilibre

Techniques de modification du comportement comme le yoga et la pleine conscience cherchent à moduler l'équilibre physiologique - ce que les scientifiques appellent l'homéostasie. L'homéostasie est un besoin essentiel à la survie et crucial pour l'intégrité physique d'un organisme.

Par exemple, quand quelqu'un est exposé au froid, certains centres du cerveau initient des changements dans la réponse du corps. Ceux-ci incluent la diminution du flux sanguin vers les extrémités et l'activation de groupes musculaires de la couche profonde pour produire de la chaleur. Ces changements permettent au corps de conserver plus de chaleur et se produisent automatiquement sans contrôle conscient.

L'homéostasie est maintenue lorsque les organes périphériques («le corps») collectent des données sensorielles et les transmettent au centre de traitement («le cerveau»), qui les organise et les hiérarchise, générant ainsi des plans d'action. Ces directives sont ensuite transmises au corps qui les exécute.

C'est l'équilibre entre les mécanismes physiologiques ascendants et les mécanismes psychologiques descendants qui médiatisent l'homéostasie et orientent les actions. Notre idée est que cet équilibre entre physiologie et psychologie peut être «piraté» en entraînant le cerveau à faire face à l'exposition au froid. C'est un truc très intéressant - et nous pensons que les changements cérébraux qui se produisent vont au-delà de la simple tolérance au froid.

Systèmes cérébraux pour réagir au froid

Les systèmes cérébraux destinés à maintenir l'homéostasie forment une hiérarchie complexe. Les régions anatomiques du tronc cérébral primitif (cerveau moyen, pons) et de l'hypothalamus forment un réseau homéostatique. Ce réseau crée une représentation de l'état physiologique actuel du corps.

En se basant sur ce que cette représentation décrit à propos des conditions du corps, les processus de régulation déclenchent des changements physiologiques à la périphérie via le système nerveux. La représentation génère également des réponses émotionnelles de base aux changements physiologiques - «le froid est désagréable» - qui déclenchent des actions - «Je dois aller à l'intérieur».

santé Le cerveau moyen, coloré en rouge dans cette illustration, est niché au plus profond du cerveau humain. Bases de données des sciences de la vie (LSDB) / Wikimedia, CC BY-SA

Chez l’être humain, une zone située à l’arrière du cerveau moyen appelée zone grise périaqueducale est le centre de contrôle qui envoie des messages sur la douleur et le froid au corps. Cette zone libère des opioïdes et cannabinoïdes, produits chimiques du cerveau également associés à l'humeur et à l'anxiété. Le gris périaqueducal envoie ces signaux chimiques à la fois au corps, via la voie descendante qui supprime l'expérience de la douleur et du froid, et via d'autres neurotransmetteurs vers le cerveau.

Les réseaux primitifs d'ordre inférieur, comme ceux associés au tronc cérébral, ont évolué avant les régions cérébrales d'ordre supérieur, comme celles de son cortex. Et les réseaux d’ordre inférieur exercent une plus grande influence sur les réseaux d’ordre supérieur. Voici un exemple clair: être sévèrement froid interférer avec la pensée rationnelle, une condition qui dans l'hypothermie est catastrophique. Mais on ne peut pas simplement imaginer une plage ensoleillée pour éliminer les désagréments liés à la sensation de froid. Dans ce cas, le système «physiologique» l'emporte sur le système «psychologique».

Cette asymétrie des effets causaux dans les réseaux cérébraux a été pris pour acquis. Mais des stratégies qui ciblent des mécanismes physiologiques innés pourraient-elles induire un contrôle psychologique de haut en bas? Les recherches émergentes suggèrent que les techniques qui combinent des facteurs de stress physiologiques avec une méditation ciblée pourraient «casser» cette asymétrie, permettant ainsi au psychologique de moduler le physiologique. C'est ce que nous avons observé récemment études que nous avons effectuées sur le «Iceman» Wim Hof.

santé Otto Muzik prépare Wim Hof ​​pour un scanner IRMf afin de voir comment son cerveau réagit à une exposition au froid. Wayne State University, CC BY-ND

Les techniques d'auto-modification de Hof comprennent la respiration contrôlée (hyperventilation et rétention de souffle) et la méditation. Dans notre étude, il a utilisé ces techniques avant de l'exposer au froid de façon répétée en pompant de l'eau glacée 39 en degrés Fahrenheit glacée à travers une combinaison humide qu'il portait.

La rétention de souffle et le froid forment deux facteurs de stress physiologiques, alors que la méditation est une forme de contrôle psychologique. Quand des sujets normaux sont exposés au froid, la température du corps change, déclenchant des commandes homéostatiques. Mais la température de la peau de Hof est restée inchangée, non affectée par l'exposition au froid. De plus, contrairement aux sujets de contrôle, il a activé de manière robuste la région grise péri-aqueducale de son cerveau, une zone importante pour la régulation de la douleur. Sa technique autodidacte semble changer la capacité de son cerveau à faire face au froid en modulant les voies de la douleur.

Étendre les avantages

Qu'est-ce qui pourrait expliquer nos découvertes avec le «Iceman»?

L'exposition au froid semble déclencher une réaction de soulagement de la douleur induite par le stress dans le réseau homéostatique du cerveau, déjà amorcée par la rétention de la respiration. L'activation du gris périqueductal suggère une diminution de la perception de la douleur et donc de l'anxiété. Ces changements soutenus dans le réseau de cerveau homéostatique de Hof augmentent sa tolérance au froid. Les effets sont renforcés par une méditation ciblée qui génère des résultats positifs.

Voici la partie cruciale: cette attente est susceptible de prolonger les effets du soulagement de la douleur induit par le stress au-delà d'une exposition immédiate au froid. Si une telle attente - "je fais face au froid et me sens revigorée" - est remplie, cela entraînera la libération d'opioïdes ou de cannabinoïdes supplémentaires provenant du gris périaqueducal. Cette libération peut affecter les niveaux de neurotransmetteurs tels que la sérotonine et la dopamine, renforçant encore le sentiment de bien-être général. Cette boucle de rétroaction positive est impliquée dans le «effet placebo» bien connu.

Plus généralement, des techniques telles que celles utilisées par Hof semblent exercer effets positifs sur la réponse immunitaire innée du corps ainsi que. Nous nous attendons à ce qu'ils aient également des effets positifs sur l'humeur et l'anxiété en raison de la libération d'opioïdes et de cannabinoïdes. Bien que ces effets n'aient pas encore été bien étudiés, en évoquant une réaction d'analgésie induite par le stress, nous pensons que les praticiens peuvent affirmer un «contrôle» sur les composants clés du système cérébral liés à l'humeur et à l'anxiété.

À l'heure actuelle, des millions de personnes utiliser des médicaments pour aider avec des sentiments de dépression et d'anxiété. Beaucoup de ces médicaments portent effets secondaires indésirables. Les techniques de modification du comportement qui entraînent les utilisateurs à influencer le système homéostatique de leur cerveau pourraient un jour offrir à certains patients des alternatives sans médicament. Les efforts pour comprendre les liens entre la physiologie du cerveau et sa psychologie peuvent en effet être porteurs d'une vie plus heureuse.La Conversation

À propos des auteurs

Vaibhav Diwadkar, professeur de psychiatrie, Wayne State University et Otto Muzik, professeur de pédiatrie et de radiologie, Wayne State University

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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