Comment la surprise est-elle traitée dans notre cerveau ? Cela semble changer avec le temps : les stimuli inhabituels qui nous surprennent au début de la vie finissent, à force, par ne plus provoquer de réaction de notre part. En d’autres termes, le monde est plein de surprises pour les enfants, moins pour les adultes.

En analysant des souris, des chercheurs de l’Université de Bâle, en Suisse, ont mis en évidence la manière dont les réactions à l’inattendu se développent dans le cerveau en croissance, et ce qui varie à mesure que l’on grandit.

Mesurer la réaction des zones du cerveau à un élément de surprise

Dans le cadre de leurs expériences, publiées dans la revue Science Advances, les scientifiques ont fait écouter aux souris des séquences de sons identiques au cours desquelles un son différent était passé à intervalles irréguliers. En parallèle, ils ont enregistré les ondes cérébrales des rongeurs, afin d’observer comment se développait, au fil du temps, la réaction des différentes régions de leur cerveau au changement de son.

Sans surprise, "la réaction a été initialement très forte, puis a diminué à mesure que la région du cerveau concernée mûrissait [...] Cependant, ce développement n'a pas lieu simultanément dans les différentes zones du cerveau qui traitent le son", peut-on lire dans un communiqué. Ainsi, la région appelée colliculus inférieur, située au début du chemin allant du nerf auditif au cortex auditif, était déjà pleinement mature chez les animaux à l'âge de 20 jours. Une deuxième zone, le thalamus auditif, n'a montré une réaction "adulte" au son différent qu'à l'âge de 30 jours. Et le développement du cortex cérébral lui-même, le cortex auditif primaire, a pris encore plus de temps, jusqu'à 50 jours.

"Ce développement de la réaction surprise commence donc à la périphérie et se termine dans le cortex cérébral, affirme la professeure Tania Barkat, autrice principale de l'étude. Le cortex cérébral mûrit donc beaucoup plus tard que prévu : chez l’humain, cela équivaudrait à peu près au début de la vingtaine."

Sans expériences, le cerveau ne peut apprendre à distinguer la surprise

Les chercheurs ont également observé que les expériences jouent un rôle clé dans le développement de la réponse surprise dans le cortex cérébral. "Si les souris ont été élevées dans un environnement insonore, le traitement des sons inattendus dans le cortex auditif était considérablement retardé", écrit Tania Barkat.

Une explication possible, selon la neuroscientifique, est que le cerveau forme une image interne du monde pendant la croissance, qu'il compare ensuite à des stimuli externes. Tout ce qui ne correspond pas à cette "vision du monde" est une surprise, mais peut également entraîner une mise à jour. "Sans expérience des sons, cependant, le cortex cérébral de ces souris est incapable de développer un tel modèle du monde, de catégoriser correctement les sons en 'familier' et 'inattendu'."