L'intentionnalité partagée module la synchronisation neuronale interpersonnelle lors de l'établissement du système de communication

Biologie des communications volume 6, Numéro d'article : 832 (2023) Citer cet article

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La question de savoir si et comment l’intentionnalité partagée (IS) influence l’établissement d’un nouveau système de communication interpersonnelle est mal comprise. Pour étudier ce problème, nous avons conçu un jeu de communication symbolique de coordination (CSCG) et appliqué des méthodes d'hyperscanning comportemental et fonctionnel basé sur la spectroscopie proche infrarouge (fNIRS) et de stimulation hyper-transcrânienne par courant alternatif (hyper-tACS). Nous montrons ici que SI contribue fortement à l’exactitude de la communication. De plus, l'IS, la précision de la communication et la synchronisation neuronale interpersonnelle (INS) dans le gyrus temporal supérieur droit (rSTG) sont plus élevés lorsque les dyades établissent avec succès un nouveau système de communication. De plus, le SI influence la précision de la communication en augmentant l'INS. De plus, en utilisant des séries chronologiques et des analyses de réseaux neuronaux à mémoire à long terme et à court terme, nous constatons que l'INS peut prédire la précision de la communication dès les premiers stades de formation du système de communication. Il est important de noter que l'INS négocie partiellement la relation entre le SI et la précision communicative uniquement au stade de la formation du système de communication. En revanche, lorsque le système de communication est établi, SI et INS ne contribuent plus à la précision de la communication. Enfin, l'expérience hyper-tACS confirme que l'INS a un effet causal sur la précision de la communication. Ces résultats suggèrent un mécanisme comportemental et neuronal, soutenu par le SI et l'INS, qui sous-tend l'établissement d'un nouveau système de communication interpersonnelle.

La communication est définie comme un processus dans lequel les gens génèrent du sens en échangeant des messages1. Elle joue un rôle essentiel dans le développement de relations interpersonnelles harmonieuses2, l’amélioration de l’efficacité du travail3 et le maintien de la cohésion sociale4. Il est important de noter que les personnes atteintes de troubles du spectre autistique5,6 et de schizophrénie7 se caractérisent par des difficultés de communication. Cependant, une énigme majeure pour les chercheurs est de savoir comment cela se produit : comment un nouveau système de communication interpersonnelle émerge-t-il ?

Au cours des dernières décennies, les scientifiques ont utilisé des méthodes naturalistes et expérimentales pour étudier la manière dont les humains créent des systèmes de communication. Les études naturalistes examinent l’émergence de la communication humaine en observant les systèmes de communication par signes à domicile conçus par des enfants sourds8, l’acquisition du langage par les nourrissons9 et la création de la langue des signes nicaraguayenne10. Cependant, ces études naturalistes manquent de contrôle expérimental et il est difficile d’identifier les variables critiques qui favorisent l’émergence de la communication humaine. Par conséquent, les chercheurs expérimentaux tentent de surmonter ce problème en utilisant le paradigme de la sémiotique expérimentale pour étudier comment de nouveaux systèmes de communication humaine pourraient émerger dans des conditions de laboratoire contrôlées. Généralement, le paradigme de la sémiotique expérimentale demande aux participants de jouer à des jeux collaboratifs via une modalité symbolique, par exemple comme le dessin11,12, le geste13,14 ou les mappages lettre-figure15. En utilisant ces méthodes d’observation comportementale, des études antérieures ont identifié certains facteurs qui influencent les résultats de la communication interpersonnelle. Par exemple, une étude examine le rôle médiateur des troubles de la communication dans la relation entre le névrosisme et la satisfaction de vivre. Il a été constaté que le névrosisme affecte de manière significative les troubles de la communication16. Par ailleurs, d’autres chercheurs ont souligné le rôle crucial de la mémoire de travail pour l’information sémantique dans la communication verbale humaine17,18. De plus, une étude récente démontre que la prise de perspective peut améliorer la précision de la communication dans le groupe de réussite par rapport au groupe d’échec lors d’un jeu sémiotique de coordination19.

Contrairement aux études basées sur les méthodes traditionnelles d’observation comportementale, les méthodes neuroscientifiques sont également utilisées pour étudier l’émergence d’un système de communication. Stolk et al.20 ont demandé à chaque dyade de participants de communiquer entre eux en déplaçant des formes géométriques sur un tableau numérique. Au cours de l'expérience, l'activité neuronale d'un participant au sein de chaque dyade a été mesurée par magnétoencéphalographie (MEG). Une analyse de formation de faisceau a été réalisée pour évaluer l'activité neuronale en estimant la puissance spectrale résolue dans le temps des signaux MEG. Une découverte clé est que la résolution de problèmes de communication entraîne des changements comparables dans l’activité neuronale chez les communicateurs et les destinataires. De plus, ce modèle neuronal partagé est spatialement localisé dans le lobe temporal droit (TL) et le cortex préfrontal ventromédian (vmPFC) 20. De plus, Stolk et al.21 ont utilisé le même paradigme mais ont examiné simultanément les activités cérébrales de deux participants. Ils ont manipulé deux types de problèmes de communication, l’un étant la condition connue et l’autre la condition nouvelle. Dans la condition connue, les problèmes de communication que les participants ont dû résoudre étaient ceux qu'ils avaient rencontrés lors de la session de formation précédant l'expérience formelle. Cependant, dans la condition nouvelle, les problèmes de communication que les participants devaient résoudre n'avaient pas encore été présentés aux dyades. Ils constatent que la corrélation croisée entre l’activité du gyrus temporal supérieur droit (rSTG) dans les dyades réelles est plus forte lors des épisodes impliquant des problèmes nouveaux que connus21. Ces résultats indiquent que la convergence vers des espaces conceptuels peut entraîner une synchronisation neuronale interpersonnelle (INS) entre les communicateurs. Certaines autres études ont systématiquement démontré que l'amélioration de l'INS entre les locuteurs et les auditeurs au cours de la communication verbale dans certaines régions cérébrales de la théorie de l'esprit (ToM), notamment le gyrus/sulcus temporal supérieur (STG/STS), le gyrus temporal moyen (MTG), A1+ et inférieur. gyrus frontal (IFG)22,23.

0.960; Fig. 4c). Then, the paired samples t-test was also performed on the INS of CH15 with the condition (experimental vs. random). We observed a significantly higher INS at CH15 under the experimental condition (M ± SE, 0.06 ± 0.01) than that in random condition (M ± SE, 0.01 ± 0.01), t(42) = 2.72, p = 0.010, Cohen’s d = 0.61 (Fig. 4e). Additionally, we also found greater INS at CH20 during the COP under the experimental condition (M ± SE, 0.04 ± 0.01) than that in the random condition (M ± SE, 0.01 ± 0.01), t(42) = 2.37, p = 0.023, Cohen’s d = 0.46 (Supplementary Fig. 2b)./p> 0.05; Supplementary Fig. 3b)./p> 0.52, ps < 0.021, FDR correction), but not in the failure group (Fig. 6c)./p> 0.41, ps < 0.05; Fig. 7a, c), but not in the failure group (Spearman’s rank correlation, ps > 0.05; Fig. 7b, d)./p> 0.05). These results suggested that in-phase stimulation enhanced the INS in the rSTG during COP./p> 0.9, Fig. 10a). Additionally, we conducted the Kruskal–Wallis ANOVA with communicative accuracy during the CTP and found significant differences across the experimental conditions (H = 13.73, p = 0.001), with Tukey corrected post hoc tests revealing that communicative accuracy was significantly higher for the in-phase condition (M ± SE: 0.96 ± 0.05), when compared to the sham condition (M ± SE: 0.78 ± 0.05) and anti-phase condition (M ± SE: 0.77 ± 0.05), but not between the sham condition and anti-phase condition (Fig. 10b)./p>