Comment notre cerveau forme-t-il et stocke-t-il les souvenirs ? Une façon d’aborder ce mystère est d’étudier une forme très basique d’apprentissage – l’habituation – dans un système nerveux relativement simple. L’habituation décrit la diminution progressive de l’amplitude ou de la fréquence d’une réponse motrice à une stimulation sensorielle répétée qui n’est pas causée par une adaptation des récepteurs sensoriels ou une fatigue motrice. Une multitude d’organismes, de comportements et d’approches expérimentales différents ont été utilisés pour étudier l’habituation, mais on en sait encore étonnamment peu sur les mécanismes sous-jacents. Un cadre théorique du concept d’habituation a été établi par Thompson et Spencer (1966), et par la théorie du double processus de Groves et Thompson (1970), qui décrit l’habituation et la sensibilisation comme deux processus indépendants qui interagissent pour produire le résultat comportemental final. Lors d’un symposium en 2009, le concept original a été réexaminé et les définitions de l’habituation (et de la déshabituation) ont été légèrement révisées pour plus de clarté ; cependant, il est remarquable que les caractéristiques de définition n’aient été que peu modifiées (Rankin et al., 2009). Il devient évident que l’habituation comportementale est causée par différents mécanismes selon la durée de la stimulation, le type de voie sensorielle étudiée et le niveau hiérarchique du traitement du signal. D’autre part, les mécanismes d’habituation semblent être hautement conservés, soulignant l’importance de l’habituation pour la survie d’une espèce (voir Schmid et al., 2010). Le champ d’application de ce sujet de recherche Frontiers est de donner un aperçu sur le concept d’habituation, les différents modèles animaux et comportementaux utilisés pour étudier les mécanismes d’habituation, ainsi que les différents processus synaptiques et moléculaires suggérés pour jouer un rôle dans l’habituation comportementale.
Fischer et al. (2014) ont étudié l’habituation à court terme du réflexe de retrait des branchies chez Aplysia. En accord avec la notion de différents mécanismes médiant l’habituation dans différents délais et différentes voies, ils rapportent un mécanisme intrinsèque qui est spécifique à l’habituation à court terme à des intervalles d’entraînement courts de 1s. Typlt et al. (2013b) ont étudié le rôle d’un canal potassique activé par le voltage et le calcium (canal BK) dans l’habituation à court et à long terme d’un comportement déclenché (sursaut acoustique) par rapport à un comportement exploratoire motivé en utilisant des souris transgéniques, et ont confirmé des mécanismes d’habituation disparates, mais hautement conservés au cours de l’évolution. Pilz et al. (2014) ont abordé une question controversée, à savoir si l’habituation à long terme du sursaut acoustique chez la souris est spécifique au contexte. Ils indiquent que l’habituation à long terme est spécifique à la modalité du stimulus, mais pas au contexte, ce qui confirme qu’il s’agit d’une forme d’apprentissage non associatif. Dutta et Gutfreund (2014) examinent des données provenant de chouettes effraies et de primates sur le calcul de la saillance dans le tectum optique/colliculus supérieur et sur la façon dont cela est lié à l’habituation et à l’adaptation neuronale. Perez-Gonzalez et Malmierca (2014) passent en revue différentes formes d’adaptation des pics dans les neurones auditifs de différents niveaux de la hiérarchie du traitement auditif. Ces mécanismes conduisent au filtrage sensoriel et à l’habituation de la perception. Manella et al. (2013) ont étudié comment le système modulateur de la noradrénaline dans le cerveau influence l’habituation aux odeurs et la mémoire des odeurs chez les rats.
Malgré l’importance de comprendre les mécanismes sous-jacents de l’habituation comme forme de base de l’apprentissage ou du filtrage sensoriel, certains articles vont au-delà de la compréhension des mécanismes de l’habituation et explorent comment sa perturbation a un impact sur d’autres domaines cognitifs et sur les fonctions cognitives supérieures. Typlt et al. (2013a) établissent un lien entre les déficits d’habituation et les déficiences de l’apprentissage spatial. La mini revue de De Luca (2014) met en lumière le mécanisme du phénomène d’habituation de la transmission de la dopamine mésolimbique et mésocorticale en réponse à des stimuli gustatifs, et son rôle putatif en tant que marqueur de dysfonctionnement cortical dans des conditions spécifiques telles que l’addiction. En lien avec ce sujet, Lloyd et al. (2014) passent en revue l’habituation à l’efficacité du renforçateur et le rôle de la neurotransmission dopaminergique dans l’habituation au renforçateur. Ils indiquent que les troubles du comportement tels que l’obésité ou le trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité (TDAH) peuvent être causés par une habituation anormale à l’agent renforçateur due à des facteurs génétiques ou environnementaux.
Intéressant, en étudiant le réflexe d’orientation électrodermique chez l’homme, Steiner et Barry (2014) s’opposent à l’explication de la théorie du double processus selon laquelle la déshabituation est causée par la sensibilisation, et suggèrent plutôt que la déshabituation est une perturbation du processus d’habituation, dont l’ampleur est déterminée par le niveau d’excitation correspondant. On peut certainement se demander dans quelle mesure cela peut être généralisé à d’autres modalités et voies. Dans un essai théorique, Cevik (2014) soutient que l’impact d’un stimulus sur le comportement et son potentiel à moduler les effets d’autres stimuli augmentent à mesure que sa distance par rapport au corps diminue, un concept intéressant et certainement aussi discutable.
En résumé, ce sujet de recherche contient des articles de recherche originaux, des revues et des essais théoriques qui fournissent une vue actualisée sur différents modèles d’étude de l’habituation, ses mécanismes sous-jacents et son importance en tant que condition préalable à une fonction cognitive supérieure. Le nombre et la haute qualité des articles sur ce sujet soutiennent l’idée que l’habituation est un domaine d’étude riche, touchant à un certain nombre de questions importantes liées à la plasticité comportementale.