Mesure des changements de matière grise et de la connectivité cérébrale suite à un entrainement à des jeux vidéo

Abstract

L’objectif de ce travail est d’apporter des preuves en neuroimagerie sur l’effet des jeux vidéo sur le cerveau. A cette fin, on a évalué des caractéristiques anatomiques et comportementales de non-joueurs avant et après un entrainement à des jeux vidéo d’action (Call of duty) et/ou de plateforme (Super Mario 64). L’effet de ces types de jeu a déjà été étudié et leur impact sur le cerveau démontré au niveau striatal et hippocampal respectivement. Prenant également en compte les résultats présents dans la littérature quant à un effet d’interaction possible d’un entrainement à ces types de jeux vidéo et la stratégie de navigation adoptée par le sujet, celle-ci a été évaluée au préalable et après l’entrainement dans cette étude grâce à la tâche comportementale « 4/8 ». Les résultats indiquent qu’un entrainement à un jeu vidéo d’action réduit le volume de matière grise à l’hippocampe et l’améliore au niveau de l’amygdale chez des adultes utilisant une stratégie de navigation dite réponse ou « réponse par stimuli », basée sur la mémorisation d’une série d’actions à partir d’un stimulus. Alors que l’on note une augmentation de matière grise chez ceux utilisant une stratégie spatiale qui nécessite la mise en relation des éléments de l’environnement pour se guider et l’élaboration d’une carte cognitive. L’entrainement à un jeu vidéo de type plateforme montre une amélioration de la matière grise au niveau de l’hippocampe et du cortex entorhinal. Ces changements structurels notés sont retrouvés au niveau des mesures de diffusion. On note, en effet, suite à l’entrainement au jeu vidéo de plateforme une augmentation de l’anisotropie fractionnelle à l’hippocampe ainsi qu’une augmentation de la connectivité entre l’hippocampe et cortex entorhinal chez les adultes utilisant une stratégie spatiale. Alors que chez les joueurs de jeu vidéo d’action on note une amélioration de l’anisotropie fractionnelle à l’amygdale. Ces derniers utilisant une stratégie spatiale ont une amélioration de cet indice à l’hippocampe. Il apparait ainsi qu’un entrainement à un jeu vidéo peut être bénéfique ou délétère en fonction du type de jeu, mais aussi de la stratégie de navigation utilisée. La stratégie de navigation spatiale apparaissant comme protectrice, l’expérience à des jeux vidéo d’action pouvant être néfaste pour l’hippocampe des joueurs utilisant une stratégie de navigation réponse et les jeux vidéo de type plateforme ayant une forte composante navigationnelle étant bénéfique pour l’hippocampe. Structure que l’on sait joue un rôle primordial dans l’apprentissage, la navigation spatiale et est particulièrement atteinte par les maladies neurodégénératives. Il a été aussi montré qu’un entrainement à un jeu de type plateforme amélioré les fonctions exécutives, plus spécifiquement l’inhibition oculomotrice chez une population âgée (55-75 ans) et la matière grise au niveau du champ oculaire frontal. Ainsi ce type de jeu pourrait permettre de contrecarrer les effets délétères liés à l’âge (baisse de l’inhibition) et améliorer la matière grise au niveau de l’hippocampe même si des preuves restent à faire plus spécifiquement dans cette population.

The aim of this work is to provide evidence in neuroimaging about the effect of video games on the brain. To this end, anatomical and behavioral characteristics of non-players were assessed before and after training in action (Call of duty) and / or platform video games (Super Mario 64). The effect of these types of game has already been studied and their impact on the brain demonstrated at the striatal and hippocampal levels respectively. Taking into account the results present in the literature as to a possible interaction effect of a training to these types of video games and the navigation strategy adopted by the subject. This last one was evaluated beforehand and after the training through the "4/8" behavioral task . The results indicate that training in an action video game reduces the amount of gray matter in the hippocampus and improves it in the amygdala in adults who use a so-called response or stimulus response strategy ", a strategy based on memorizing a series of actions from a stimulus. While there is an increase in gray matter among those using a spatial strategy, a strategy requiring the linking of elements of the environment to guide oneself and the elaboration of a cognitive map. The training of a platform-type video game shows an improvement of the gray matter in the hippocampus and the entorhinal cortex. These structural changes are reflected in the diffusion measures. An increase in the fractional anisotropy within the hippocampus and an increase in the connectivity between the hippocampus and the entorhinal cortex in adults using a spatial strategy are noted following the training in the platform video game. While in action video game players there is an improvement in fractional anisotropy within the amygdala. The latter using a spatial strategy have an improvement in this index in the hippocampus. Thus, it appears that a training in a video game can be beneficial or detrimental depending on the type of game but also on the navigation strategy used. The spatial navigation strategy appears to be protective, experience with action video games may be detrimental to the hippocampus of players using a response navigation strategy, and platform-type video games with a strong navigation component are beneficial to the hippocampus. Structure that is known plays a crucial role in learning, navigation and is particularly affected by neurodegenerative diseases. It has also been shown that training in a platform game enhanced the executive functions, more specifically oculomotor inhibition in older population (55-75 years) and gray matter in the frontal eye field. Thus, this type of game could counter the deleterious effects related to age (decrease of the inhibition) and improve the gray matter at the level of the hippocampus even if evidence remains to be done more specifically in this population.