Effet de la Photobiomodulation transcrânienne Vielight sur les fonctions cognitives

La créativité est une capacité humaine qui nous permet d’innover, de résoudre des problèmes de manière originale et de produire des idées nouvelles. Mais peut-on réellement l’améliorer grâce à la technologie ?
Une étude menée par des chercheurs de l’Université de Deusto en Espagne, de l’Université de Montpellier en France et de l’Université d’État de Pennsylvanie aux États-Unis a exploré l’utilisation de lumière infrarouge appliquée sur le cerveau pour stimuler la pensée créative.

La photobiomodulation transcrânienne est une technique non invasive qui consiste à diriger de la lumière, généralement dans le spectre proche infrarouge, à travers le crâne pour atteindre les tissus cérébraux. Contrairement à d’autres formes de stimulation cérébrale, cette méthode ne génère pas de chaleur et ne provoque aucune douleur. La lumière utilisée se situe dans une gamme de longueurs d’onde de 600 à 1300 nanomètres, capable de traverser le crâne pour atteindre directement le tissu cérébral.

Le principe scientifique derrière cette technique repose sur l’interaction de la lumière avec nos cellules. Au niveau moléculaire, la lumière est absorbée par une enzyme appelée cytochrome c oxydase présente dans les mitochondries, les centrales énergétiques de nos cellules. Cette absorption améliore l’activité mitochondriale et favorise la production d’ATP, la molécule qui fournit l’énergie nécessaire au fonctionnement de nos cellules. En d’autres termes, cette lumière « recharge » nos neurones en optimisant leur production d’énergie.

Pour comprendre l’étude, il faut d’abord connaître le « réseau du mode par défaut » du cerveau. Ce réseau est un ensemble de régions cérébrales qui s’activent particulièrement lorsque nous ne sommes pas concentrés sur le monde extérieur, mais plutôt tournés vers nos pensées intérieures : quand nous rêvassons, imaginons, nous remémorons des souvenirs ou laissons notre esprit vagabonder.

Les recherches en imagerie cérébrale ont démontré que la connectivité fonctionnelle de différentes zones impliquant le réseau du mode par défaut est associée à de meilleures performances en pensée divergente, notamment dans des tâches créatives comme le test des usages alternatifs. La pensée divergente est cette capacité à générer de nombreuses idées différentes et originales à partir d’un même point de départ – exactement le type de créativité que nous utilisons lors d’un brainstorming.

Le réseau du mode par défaut est associé à des processus cognitifs comme l’errance mentale et la mémoire épisodique, qui ont été liés à la créativité. Cependant, cette relation n’est pas toujours simple : si laisser vagabonder son esprit peut favoriser l’émergence d’idées créatives, la rumination négative ou l’errance mentale pendant la génération d’idées peut au contraire entraver le processus créatif.

Le processus de génération d’idées dans les tâches de pensée divergente impliquerait la récupération flexible de détails épisodiques spécifiques. Le réseau du mode par défaut jouerait un rôle potentiel dans ce processus en facilitant la génération d’idées uniques et nouvelles tout en inhibant les idées banales.

Les chercheurs distinguent traditionnellement deux formes de pensée créative :

* La pensée divergente représente notre capacité à explorer de multiples solutions, à penser « en dehors de la boîte ». C’est cette forme de créativité qui nous permet de trouver de nombreuses utilisations inhabituelles pour un objet du quotidien, ou de compléter des dessins incomplets de manière originale et imaginative.

* La pensée convergente, en revanche, consiste à trouver la solution unique et correcte à un problème. C’est le type de raisonnement nécessaire pour résoudre des énigmes ou des problèmes ayant une seule bonne réponse.

Ces deux formes de pensée mobilisent des réseaux cérébraux différents, ce qui explique pourquoi certaines interventions peuvent améliorer l’une sans affecter l’autre.

L’étude a utilisé un protocole avec 58 participants en bonne santé répartis aléatoirement en deux groupes de 29 personnes : un groupe recevant le traitement réel et un groupe contrôle recevant une stimulation factice. Cette approche « en aveugle simple » signifie que les participants ne savaient pas s’ils recevaient le vrai traitement ou le placebo, ce qui permet d’éliminer les effets liés aux attentes.

La photobiomodulation a été appliquée en utilisant de la lumière infrarouge proche à 810 nanomètres, pulsée à une fréquence de 40 Hertz avec un cycle de fonctionnement de 50%, à travers des dispositifs à diodes électroluminescentes combinant une stimulation transcrânienne et intranasale ciblant les nœuds corticaux du réseau du mode par défaut pendant 20 minutes. Concrètement, les participants portaient un dispositif ressemblant à un casque qui émettait de la lumière infrarouge sur des zones spécifiques de leur tête, complété par une sonde intranasale.

Avant et après la stimulation, les capacités créatives des participants ont été évaluées avec trois tests différents :

Le test des Usages Inhabituels présente un objet commun au participant, qui doit imaginer autant d’utilisations inhabituelles que possible pour cet objet. Ce test mesure la flexibilité de pensée, la capacité à penser de manière divergente et à voir au-delà des usages conventionnels.

Le test de Complétion d’Images demande aux participants de compléter des dessins incomplets de la manière la plus imaginative possible.

Le test des Associations Distantes évalue la pensée convergente en demandant aux participants de trouver un mot qui relie trois mots apparemment sans rapport.

Les résultats de l’étude sont remarquables. Les analyses ont montré que le groupe ayant reçu la photobiomodulation obtenait des scores significativement plus élevés que le groupe contrôle au test des Usages Inhabituels, au test de Complétion d’Images, et au score total de pensée divergente.

Les résultats ont indiqué que la photobiomodulation du réseau du mode par défaut améliorait significativement la pensée divergente verbale et visuelle, particulièrement dans les dimensions d’originalité et de fluidité. L’originalité représente le caractère unique et inhabituel des idées produites, tandis que la fluidité mesure simplement le nombre d’idées générées. Ces deux aspects sont essentiels à la créativité.

Fait important, l’étude n’a pas trouvé d’effet significatif sur la pensée convergente. Cette spécificité suggère que la photobiomodulation du réseau du mode par défaut améliore véritablement les processus créatifs associés à la pensée divergente, plutôt que d’avoir un effet général sur toutes les formes de cognition.

Les chercheurs ont également exploré si l’anxiété pouvait jouer un rôle intermédiaire dans les effets observés. L’anxiété est connue pour avoir une relation négative avec la créativité, et le réseau du mode par défaut est également impliqué dans les processus anxieux.

Cependant, les résultats ont soutenu l’hypothèse que la photobiomodulation du réseau du mode par défaut améliore la pensée divergente sans influencer les niveaux d’anxiété. Autrement dit, l’amélioration de la créativité observée ne passait pas par une réduction de l’anxiété, mais semblait directement liée à l’optimisation des processus créatifs eux-mêmes.

Comment expliquer ces améliorations créatives ? La créativité ne dépend pas d’une seule région cérébrale isolée, mais plutôt de la coordination entre plusieurs réseaux cérébraux. La créativité repose également sur la synchronisation entre le réseau du mode par défaut et d’autres réseaux cérébraux tels que le réseau de contrôle exécutif et le réseau de saillance.

Le réseau de contrôle exécutif est responsable de la planification, de la prise de décision et du contrôle cognitif. Le réseau de saillance, quant à lui, aide à identifier les informations importantes et à diriger l’attention. La créativité optimale émerge probablement d’un équilibre délicat entre l’exploration libre associée au réseau du mode par défaut et le contrôle exercé par ces autres réseaux.

La photobiomodulation, en améliorant le fonctionnement énergétique des neurones du réseau du mode par défaut, pourrait faciliter ces processus d’intégration et de coordination entre les différents réseaux, permettant ainsi une pensée plus fluide et originale.

Cette recherche ouvre des perspectives intéressantes pour différents domaines. Dans le milieu professionnel, où l’innovation et la résolution créative de problèmes sont de plus en plus valorisées, une telle technique pourrait offrir un moyen non pharmacologique d’optimiser les capacités créatives. Dans le domaine éducatif, elle pourrait aider les étudiants à développer leur pensée créative. En thérapie, elle pourrait potentiellement bénéficier aux personnes souffrant de troubles affectant la créativité.

Au cours des deux dernières décennies, la photobiomodulation transcrânienne a été largement utilisée dans des expériences précliniques et des essais cliniques pour traiter diverses maladies cérébrales, telles que les accidents vasculaires cérébraux et la maladie d’Alzheimer. Les applications se diversifient progressivement.

Cependant, il est important de noter qu’il s’agit d’une étude préliminaire. D’autres recherches sont nécessaires pour confirmer ces résultats sur des échantillons plus importants et plus diversifiés, pour comprendre la durée des effets observés, et pour déterminer les protocoles optimaux de stimulation. Il serait également intéressant d’étudier si des applications répétées pourraient produire des améliorations durables de la créativité.

Cette étude représente une avancée significative dans notre compréhension de la créativité et des moyens de l’améliorer. La photobiomodulation transcrânienne pourrait être efficace pour l’amélioration de la pensée divergente, offrant une approche non invasive, sans médicament et apparemment sûre pour stimuler nos capacités créatives.

Le fait que cette technique cible spécifiquement le réseau du mode par défaut et améliore la pensée divergente sans affecter la pensée convergente ni l’anxiété démontre une spécificité encourageante. Cela suggère que nous commençons à comprendre suffisamment bien les bases neurales de la créativité pour pouvoir les moduler de manière ciblée.

À l’avenir, la photobiomodulation pourrait devenir un outil parmi d’autres pour soutenir et développer notre potentiel créatif, complétant les approches traditionnelles basées sur l’entraînement, la pratique et les techniques de pensée créative. La convergence entre neurosciences, technologie et compréhension de la créativité humaine ouvre des horizons fascinants pour l’optimisation de cette capacité si essentielle à notre espèce.