Un certain niveau de bruit optimal permet aux gens de voir, d’entendre et de se sentir mieux. Shutterstock
Vous aimez travailler dans un environnement bruyant alors que votre collègue préfère le silence? Il se peut que votre cerveau soit simplement moins «bruyant» et que ce bruit externe supplémentaire améliore votre fonctionnement cognitif.
Chaque jour de notre vie, nous utilisons sans effort nos sens pour percevoir le monde qui nous entoure. Nous prenons des informations pour apprendre de nouvelles choses, déguster nos plats et regarder notre émission préférée sur Netflix. Ce que nous ignorons souvent, c’est que nos sens sont bombardés de «bruit» et c’est ce que je veux dire par interférence aléatoire.
Ces interférences peuvent être du bruit que vous entendez - par exemple le bourdonnement d’un climatiseur dans votre bureau ou l’écoute de la musique de fond jouée au casque - ou un bruit que vous voyez (par exemple lorsque votre téléviseur n’est pas correctement réglé et que «neige» sur votre écran).
Un tel bruit serait généralement considéré comme une nuisance, mais des preuves montrent que de petites quantités de bruit peuvent réellement être bénéfiques pour nos sens. Le phénomène est connu sous le nom de «résonance stochastique».
Le bruit peut améliorer les performances
La résonance stochastique a été initialement étudiée chez l'animal. Par exemple, il a été démontré que les écrevisses étaient plus efficaces pour éviter les prédateurs lorsqu'une petite quantité de courants électriques aléatoires était ajoutée à leurs nageoires caudales. Le poisson spatule a capturé plus de plancton lorsque de petits courants ont été ajoutés à l'eau.
Paddlefish est un poisson d'eau douce à la peau lisse. Shutterstock
Ces expériences démontrent que les signaux sensoriels peuvent être améliorés par le bruit et améliorer le comportement de divers animaux. Les recherches sur les humains ont manipulé les niveaux de bruit en faisant en sorte que les gens écoutent les bruits, observent l'électricité statique sur un écran ou ajoutent des vibrations aléatoires à la peau.
Il a été démontré que, lorsque l’intensité du bruit est augmentée, un certain niveau de bruit optimal permet aux personnes de voir, d’entendre et de se sentir mieux. Trop de bruit dégrade nos performances.
La résonance stochastique se produit lorsqu'un niveau de bruit optimal est ajouté à un signal faible. Dans cet exemple, le signal seul (ligne rouge) reste en dessous du seuil de détection du signal (ligne pointillée). L'ajout d'une quantité optimale de bruit soulève périodiquement le stimulus au-dessus du seuil système. Si le bruit ajouté est trop faible, le seuil n'est pas franchi. Inversement, si le bruit est trop fort, le signal reste enterré et ne peut pas être distingué du bruit. Auteur fourni
Cette relation en U inversé entre performances et niveaux de bruit est une caractéristique de la résonance stochastique. Le phénomène a des applications réelles. Par exemple, ajouter du bruit aux pieds des personnes portant des semelles vibrantes peut améliorer les performances d'équilibre chez les personnes âgées. Il a également des applications pour les patients avec diabète, ceux qui se remettent de accident vasculaire cérébral et il peut être utilisé pour augmenter la fonction musculaire.
Le bruit joue un rôle crucial dans le cerveau
Le comportement et la perception humains sont dus à la mise à feu de cellules cérébrales. Parfois, vos cellules cérébrales se déclenchent au hasard. Il y a de plus en plus de preuves que cette activité aléatoire de vos cellules cérébrales peut être bénéfique pour votre perception et vos performances cognitives.
Mon équipe de recherche souhaite savoir ce qui se passe lorsque nous modifions les niveaux de bruit dans le cerveau directement par une stimulation cérébrale non invasive.
Vos cellules cérébrales utilisent l'électricité pour leur communication. Lors d'expériences menées avec ma collègue Nicole Wenderoth à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Zurich (ETH), nous avons appliqué des courants au cerveau pour activer les cellules cérébrales de manière aléatoire avec la stimulation du bruit aléatoire transcranien (TRNS). nous trouvé que lorsque les participants recevaient une stimulation, cela leur permettait de mieux voir une image de mauvaise qualité. Cela suggère que le bruit cérébral peut nous aider à mieux voir.
Dans deux autres expériences menées avec Jason Mattingley et Matthew Tang au Queensland Brain Institute, nous avons utilisé le système tRNS pour mieux comprendre comment le bruit affecte le cerveau. Dans une étude nous avons constaté que la prise de décision peut en réalité être améliorée. C'est-à-dire que les décisions étaient plus précises et plus rapides lorsque les niveaux de bruit des cellules cérébrales sont réglés. Une prise de décision améliorée ne s'est produite que pour des décisions difficiles, telles que lorsque l'information était ambiguë.
Dans un tiers étude nous avons constaté que les tRNS peuvent influencer ce que vous voyez pendant une illusion visuelle. Cela suggère que le bruit est important pour que votre cerveau ne soit pas bloqué par une seule façon de voir les choses.
En résumé, nos données ont montré que le bruit dans le cerveau est un élément crucial de la perception humaine, de la prise de décision et de la capacité de voir à partir de différentes perspectives.
Combien de bruit vous avez besoin
Le niveau de bruit optimal pouvant améliorer les fonctions cognitives pourrait être différent pour tout le monde. Cela pourrait expliquer pourquoi certaines personnes fonctionnent mieux dans des environnements bruyants, alors que d'autres préfèrent le silence.
Le bruit du cerveau pourrait également jouer un rôle dans diverses affections neurologiques. Par exemple, il semble que les personnes atteintes d'autisme, de dyslexie, de TDAH et de schizophrénie présentent une variabilité cérébrale excessive par rapport aux autres.
Les personnes âgées pourraient également avoir plus de bruit dans le cerveau, ce qui pourrait être associé à une baisse des performances cognitives. De petites quantités de bruit peuvent améliorer les performances, mais des quantités excessives les dégradent. Cela pourrait expliquer certaines des caractéristiques de la maladie et des problèmes cognitifs et perceptuels apparaissant avec l'âge.
Le niveau de bruit dans le cerveau peut être modifié avec tRNS, ce qui ouvre de nouvelles voies pour étudier le rôle du bruit dans la performance humaine. Notre compréhension du rôle du bruit dans le système nerveux humain est en pleine expansion. Cela nous permet de développer des interventions ou des dispositifs permettant de manipuler les niveaux de bruit, ce qui pourrait améliorer le fonctionnement cognitif de la santé et des maladies.
Pour le moment, si vous préférez travailler dans un environnement bruyant, vous pouvez sans risque prétendre que cela améliore vos performances.
A propos de l'auteur
Onno van der Groen, chargée de recherche à la faculté des sciences médicales et de la santé, Université Edith Cowan
Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.
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