1Courir plus longtemps et plus vite, être plus intelligent, apprécier davantage l’art ou la musique… Qui ne rêve pas de pouvoir améliorer ses aptitudes ? Ce n’est peut-être plus une utopie : en contrôlant l’activité de différentes zones du cerveau, grâce à des techniques de stimulation transcrânienne, différentes équipes de recherche viennent de montrer que l’on peut modifier ses comportements, ses pensées et ses émotions.

2La stimulation transcrânienne est une technique non invasive qui permet, à l’aide d’électrodes posées sur le crâne, d’envoyer de faibles courants électriques ou champs magnétiques dans certaines régions assez précises du cerveau. Et donc de moduler leur activité. Elle est déjà utilisée pour certaines pathologies neurologiques et psychiatriques, mais rarement chez des personnes saines. Pourtant, elle modifie aussi l’activité du cerveau quand tout va bien et est ainsi un outil pour identifier les mécanismes et réseaux cérébraux de diverses fonctions et aptitudes.

Plus endurants à vélo, plus intelligents…

3L’équipe de Lex Mauger, de l’université du Kent, en Angleterre, a recruté 4 femmes et 8 hommes, âgés en moyenne de 18 ans, et leur a appliqué un courant continu sur le cuir chevelu pendant 10 minutes au niveau du cortex moteur, qui contrôle la contraction des muscles. Puis elle les a fait pédaler en laboratoire selon un protocole bien particulier qui permet de mesurer la contraction musculaire et l’endurance, tout en enregistrant divers paramètres physiologiques : rythme cardiaque, effort perçu, douleur aux jambes et accumulation de lactate dans les muscles (un marqueur de l’activité des muscles). Après la stimulation transcrânienne, les participants ont augmenté leur temps d’effort de 23 % en moyenne, avec une plus forte accumulation de lactate musculaire, tout en diminuant leur perception de l’effort (les autres paramètres n’étant pas modifiés). Ces hommes et femmes étaient alors plus performants physiquement, plus endurants.

4Dans un registre semblable, Robert Reinhart, de l’université de Boston, a excité ou inhibé, par stimulation transcrânienne à courant alternatif, deux régions cérébrales de 90 personnes pendant qu’elles effectuaient différentes tâches d’apprentissage et de maîtrise de soi. Dans l’une d’elles, il fallait estimer rapidement un laps de temps présenté à l’écran, en appuyant sur un bouton, puis le sujet apprenait s’il avait vu juste et devait, le cas échéant, se corriger lors de l’essai suivant. Quant aux aires stimulées (pendant 20 minutes environ), il s’agissait du cortex frontal médian, la sonnette d’alarme du cerveau qui nous permet de corriger nos erreurs, et du cortex préfrontal latéral, qui joue un rôle clé dans nos décisions et actions (des fonctions dites exécutives).

5Dès lors, les participants amélioraient leur performance avec la stimulation : ils apprenaient plus vite, commettaient moins d’erreurs, et quand ils en faisaient, se corrigeaient mieux. Et ce, grâce à une meilleure synchronisation des deux régions cérébrales après stimulation, l’effet perdurant jusqu’à 40 minutes. Et si Reinhart désynchronisait ces aires du cerveau par une stimulation de « brouillage », les sujets retrouvaient leurs aptitudes d’avant la stimulation. Certains participants en ont même redemandé : avec la stimulation, ils se sentaient plus alertes, voire plus intelligents.

6Endurance, intelligence… un casque posé sur la tête pourrait bien changer notre cerveau, notre corps et notre comportement. Voire nous rendre mélomanes. Car même les émotions sont concernées ! Dans un troisième article, l’équipe de Robert Zatorre, de l’université McGill, au Canada, a excité ou inhibé, par stimulation magnétique transcrânienne, le cortex préfrontal dorsolatéral de 17 personnes pendant qu’elles écoutaient de la musique qu’elles avaient choisie ou que les chercheurs imposaient. Objectif : estimer le plaisir que les sujets prenaient, soit en les interrogeant, soit en mesurant la conductivité de leur peau, un bon indicateur émotionnel de l’effet de la musique. On demandait même aux participants s’ils étaient prêts à dépenser de l’argent pour réécouter certains titres que les expérimentateurs leur avaient proposés. La région du cortex stimulée, où se trouve notamment le cortex auditif, est directement connectée au circuit de la récompense et du plaisir, comprenant le striatum, et cette voie serait celle qui rendrait compte du plaisir et de la motivation que nous avons à écouter de la musique. Encore fallait-il le prouver !

7Ainsi, sous stimulation excitatrice, toutes les personnes ont davantage apprécié les musiques, que ce soient les leurs ou celles des scientifiques, la conductivité de leur peau augmentait, et elles avaient plus l’intention de payer pour réécouter un titre. L’effet inverse était vrai : quand on diminuait l’activité de cette voie frontostriatale par stimulation transcrânienne, les sujets étaient moins sensibles à la musique et leur plaisir s’évanouissait.

Des aires cérébrales qui communiquent mieux

8Comment expliquer ces effets des champs magnétiques ou des courants électriques sur nos neurones ? Une quatrième étude apporte un élément de réponse. Christopher Pack, de l’université McGill, et ses collègues ont excité, par stimulation électrique transcrânienne, le cortex préfrontal de deux macaques adultes pendant qu’ils réalisaient une tâche de mémorisation : ils devaient apprendre des associations aléatoires entre une image et un endroit de l’écran (et obtenaient une récompense quand ils y arrivaient). Résultat : les singes, sous stimulation, apprenaient alors 40 % plus vite l’exercice (en 12 essais), que lorsqu’ils ne recevaient pas la stimulation (en 22 essais). En revanche, l’activité électrique même des neurones du cortex préfrontal ne changeait pas : seule une oscillation à fréquence voisine de différentes aires cérébrales améliorait leur performance, ce qui correspond à une meilleure connectivité entre des régions éloignées du cerveau.

9Demain, nous ne porterons peut-être pas tous des casques de stimulation pour améliorer nos performances dans différents domaines de « confort », comme ceux utiles à nos activités quotidiennes. Ces études sont encore préliminaires, leur objectif étant de comprendre les mécanismes cérébraux mis en jeu dans diverses fonctions, notamment pour aider des patients. Mais certains professionnels utilisent déjà ces casques : par exemple, l’armée américaine améliore ainsi les aptitudes et réflexes de ses soldats à l’entraînement par stimulation transcrânienne.

10Le « surhomme » pointe le bout de son nez… Notre cerveau supportera-t-il d’être boosté en temps réel et en permanence ? Est-ce que ces stimulations ont des effets à long terme, par exemple en modifiant la « plasticité » cérébrale et la force des connexions entre neurones ? Bien d’autres questions restent en suspens avant de nous voir dotés d’un casque de stimulation.