De nouvelles recherches menées par des scientifiques de l’Université du Colorado à Boulder suggèrent que les yeux peuvent vraiment être la fenêtre de l’âme – ou, du moins, la façon dont les humains regardent peuvent révéler des informations précieuses sur la façon dont ils prennent des décisions.
Les nouvelles découvertes offrent aux chercheurs une opportunité rare en neurosciences : la possibilité d’observer le fonctionnement interne du cerveau humain de l’extérieur. Les médecins pourraient également potentiellement utiliser les résultats pour, un jour, dépister leurs patients pour des maladies comme la dépression ou la maladie de Parkinson.
“Les mouvements oculaires sont incroyablement intéressants à étudier”, a déclaré Colin Korbisch, doctorant au Paul M. Rady Département de génie mécanique à CU Boulder et auteur principal de l’étude. « Contrairement à vos bras ou vos jambes, la vitesse des mouvements oculaires est presque totalement involontaire. C’est une mesure beaucoup plus directe de ces processus inconscients qui se déroulent dans votre cerveau.
Lui et ses collègues, dont des chercheurs de l’Université Johns Hopkins à Baltimore, ont publié leurs conclusions en novembre dans la revue Biologie actuelle.
Dans l’étude, l’équipe a demandé à 22 sujets humains de marcher sur un tapis roulant, puis de choisir entre différents paramètres affichés sur un écran d’ordinateur : une brève montée d’une pente raide ou une marche plus longue sur un terrain plat.
Les chercheurs ont découvert que les yeux des sujets les trahissaient : avant même d’avoir fait leur choix, les utilisateurs de tapis roulant avaient tendance à bouger les yeux plus rapidement lorsqu’ils regardaient vers les options qu’ils avaient finalement choisies. Plus leurs yeux bougeaient vigoureusement, plus ils semblaient préférer leur choix.
“Nous avons découvert une mesure accessible qui vous dira, en quelques secondes seulement, non seulement ce que vous préférez, mais combien vous le préférez”, a déclaré Alaa Ahmed, auteur principal de l’étude et professeur agrégé de génie mécanique à CU Boulder.
Yeux fuyants
Ahmed a expliqué que comment ou pourquoi les humains font des choix (thé ou café ? Chiens ou chats ?) est notoirement difficile à étudier. Les chercheurs ne disposent pas de nombreux outils leur permettant de scruter facilement l’intérieur du cerveau. Ahmed, cependant, pense que nos yeux pourraient donner un aperçu de certains de nos processus de pensée. Elle s’intéresse particulièrement à un type de mouvement connu sous le nom de “saccade”.
“La principale façon dont nos yeux bougent est par saccades”, a déclaré Ahmed. “C’est alors que vos yeux sautent rapidement d’un point de fixation à un autre.”
Rapidité est le mot clé : les saccades ne prennent généralement que quelques dizaines de millisecondes, ce qui les rend plus rapides qu’un clignement moyen.
Pour savoir si ces mouvements rapides donnent des indices sur la façon dont les humains prennent des décisions, Ahmed et ses collègues ont décidé d’aller au gymnase.
Dans la nouvelle étude, l’équipe a installé un tapis roulant sur le campus de CU Boulder. Les sujets de l’étude se sont exercés sur diverses pentes pendant un certain temps, puis se sont assis devant un moniteur et un appareil photo à grande vitesse qui suivait leurs mouvements oculaires. Devant l’écran, ils réfléchissaient à une série d’options, obtenant 4 secondes pour choisir entre deux choix représentés par des icônes : Voulaient-ils marcher 2 minutes à 10 % ou 6 minutes à 4 % ? Une fois cela fait, ils sont retournés au tapis roulant pour sentir la brûlure en fonction de ce qu’ils avaient choisi.
L’équipe a découvert que les yeux des sujets subissaient un marathon d’activité en très peu de temps. Alors qu’ils considéraient leurs options, les individus passaient des yeux entre les icônes, d’abord lentement, puis plus rapidement.
“Au départ, les saccades entre les deux options étaient tout aussi vigoureuses”, a déclaré Ahmed. “Puis, au fil du temps, cette vigueur a augmenté et elle a augmenté encore plus rapidement pour l’option qu’ils ont finalement choisie.”
Les chercheurs ont également découvert que les personnes qui prenaient les décisions les plus hâtives – les membres les plus impulsifs du groupe, peut-être – avaient également tendance à bouger les yeux plus vigoureusement. Une fois que les sujets ont décidé de leur choix, leurs yeux ont ralenti à nouveau.
« Les lectures en temps réel de ce processus décisionnel nécessitent généralement des électrodes invasives placées dans le cerveau. Avoir cette variable plus facilement mesurable ouvre de nombreuses possibilités », a déclaré Korbisch.
Diagnostiquer une maladie
Des coups d’œil pourraient avoir beaucoup plus d’importance que de comprendre comment les humains prennent des décisions. Des études sur des singes, par exemple, ont suggéré que certaines des mêmes voies cérébrales qui aident les primates à choisir entre ceci ou cela peuvent également se décomposer chez les personnes atteintes de la maladie de Parkinson, une maladie neurologique dans laquelle les individus éprouvent des tremblements, des difficultés à bouger et d’autres problèmes.
“Les mouvements ralentis ne sont pas seulement un symptôme de la maladie de Parkinson, mais apparaissent également dans de nombreux troubles de santé mentale, tels que la dépression et la schizophrénie”, a déclaré Ahmed. “Nous pensons que ces mouvements oculaires pourraient être quelque chose que les professionnels de la santé suivent comme un outil de diagnostic, un moyen d’identifier la progression de certaines maladies.”
Les yeux, en d’autres termes, pourraient être des fenêtres sur bien plus que l’âme.
Référence: Korbisch CC, Apuan DR, Shadmehr R, Ahmed AA. La vigueur des saccades reflète la montée des variables de décision au cours de la délibération. Curr Biol. 2022;0(0). est ce que je: 10.1016/j.cub.2022.10.053
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