Selon l’évolution, le système limbique est l’une des parties les plus anciennes de notre cerveau. Selon des théories telles que le modèle du cerveau trinitaire, il est aussi communément appelé cerveau émotionnel ou système nerveux émotionnel.
Les recherches menées dans le domaine des neurosciences ont permis de mieux comprendre le rôle du système limbique dans les réactions comportementales et émotionnelles et la manière dont il façonne nos comportements. Le système limbique peut également être appelé lobe limbique.
Définition du système limbique
Le système limbique est une région du cerveau qui agit comme un système en réseau. Composé de nombreuses parties interconnectées, il est responsable du contrôle d’une variété de pulsions émotionnelles et joue un rôle essentiel dans la formation de la mémoire. Les principaux composants du système limbique sont l’hippocampe, l’amygdale, le thalamus et l’hypothalamus. Il est situé sous le cortex cérébral.
Histoire du système limbique
Certaines des premières théories empiriques concernant le système limbique ont été formulées par Aristote, philosophe grec de l’Antiquité. Il affirmait que le centre de l’intelligence et des émotions provenait du cœur et que la mémoire générait un apprentissage basé sur les émotions et les sentiments. Plus tard, Galien, également connu sous le nom d’Aelius Galenus, un neuroanatomiste qui a découvert les fonctions cérébrales (du cerveau) et le système nerveux autonome. Son point de vue s’opposait à celui d’Aristote en ce sens qu’il pensait que le cerveau était le centre de l’intelligence.
Au Moyen Âge, la neuroanatomie et la neurophysiologie progressent. Une découverte importante consistait à relier plusieurs structures cérébrales à des fonctions telles que la perception visuelle et d’autres sensations. Le terme « système limbique » est apparu à l’époque contemporaine, vers le dix-neuvième siècle. Les deux figures marquantes et influentes de cette époque sont Charles Darwin et le psychologue américain William James.
Darwin a écrit sur deux idées importantes. La première est que les émotions des êtres humains sont similaires à celles des animaux en ce sens qu’elles expriment des comportements émotionnels observés de la même manière chez les animaux. La seconde est que les émotions sont universelles et distinctes, indépendantes des cultures ou des normes sociétales. James, quant à lui, a proposé que les émotions soient simplement une réponse aux changements physiques qui se produisent dans tout le corps et qui sont relayés au cerveau, permettant ainsi aux individus d’interpréter leurs propres émotions. C’est en 1978 que le terme « lobe limbique » a été inventé pour la première fois par l’anatomiste français Paul Brocha. Il s’agit d’une traduction du mot latin désignant le bord.
Au vingtième siècle, la recherche se penche toujours sur la théorie du système limbique. La compréhension des circuits neuronaux, des limites anatomiques et des réflexes comportementaux ne sont que quelques-uns des domaines actuellement étudiés en ce qui concerne le lobe limbique.
Par exemple, des travaux récents visent à comprendre les liens entre le système vestibulaire (équilibre) et le système limbique dans la régulation des émotions. Le système vestibulaire est essentiel à l’équilibre et au bien-être du corps. Les techniques de stimulation vestibulaire peuvent soulager efficacement le stress et contribuer potentiellement au bien-être émotionnel. Par conséquent, les techniques de stimulation vestibulaire pourraient influencer les émotions. Cette étude décrit plus en détail les émotions en tant qu’états d’éveil de l’esprit et le fait que ces techniques, en fonction de la région de stimulation, peuvent influencer certains états émotionnels. Ils donnent l’exemple de la chaise tournante utilisée pour traiter la manie ou l’excitation élevée au dix-neuvième siècle. Les auteurs suggèrent que la recherche dans ce domaine soutient la stimulation vestibulaire en tant que thérapie pour les troubles liés au stress, en tant qu’alternative aux médicaments et autres thérapies. Cependant, ils soulignent que les mécanismes conduisant aux bénéfices de ces techniques sont encore en cours d’exploration et qu’ils sont essentiels pour optimiser les bénéfices thérapeutiques.
Fonctions du système limbique
Comme nous l’avons mentionné, le système limbique fonctionne comme un système de signalisation pour former et contribuer à des émotions complexes et à d’autres fonctions cérébrales telles que la mémoire. Malgré les nombreuses composantes du système limbique, le fait est qu’elles travaillent souvent ensemble. Par exemple, si la peur est le plus souvent associée à l’amygdale, d’autres zones du cerveau réagissent également à la peur.
La puberté est une étape cruciale du développement du système limbique, car des changements importants se produisent. Par exemple, l’amygdale se développe davantage et, combinée aux changements hormonaux, peut donner lieu à des émotions intenses telles que la colère, la peur et l’agression. En outre, au cours de l’adolescence, le système limbique est davantage contrôlé par le cortex préfrontal. Cette zone ne se développe pleinement qu’à 25 ans et est essentielle pour le raisonnement, la résolution de problèmes et le contrôle des impulsions. Le développement du cortex préfrontal est une raison biologique pour laquelle les adolescents sont perçus comme lunatiques en raison du sous-développement de leurs structures limbiques.
Structure primaire du système limbique
Hippocampe
Le système limbique comprend l’hippocampe, qui vient du mot grec signifiant hippocampe. Il est situé très profondément dans le cerveau et est associé à l’apprentissage et à des aspects spécifiques de la mémoire, tels que la mémoire spatiale et la navigation spatiale.
En ce qui concerne la mémoire, l’encodage de la mémoire, c’est-à-dire le processus qui permet d’encoder, de stocker et de rappeler des informations, est l’une de ses principales fonctions. L’encodage de la mémoire, par exemple, peut nous permettre de nous souvenir de l’endroit où nous avons déjeuné hier. La consolidation de la mémoire est un autre aspect de la mémoire dont l’hippocampe est responsable et qui nous permet de former des souvenirs plus stables et plus durables.
Amygdale
Le système limbique comprend également l’amygdale, qui a la forme d’une amande et qui est responsable des réactions émotionnelles telles que le plaisir, l’anxiété, la colère et la peur. L’amygdale joue un rôle dans la mémoire et se trouve près de l’hippocampe dans le cerveau. Les souvenirs sont souvent associés à des liens émotionnels forts qui ont tendance à durer plus longtemps.
Le lien entre les souvenirs et la peur se fait par l’intermédiaire de l’amygdale, qui peut aider à former de nouveaux souvenirs liés à la peur. L’apprentissage par la peur facilite les concepts précédents, tels que la consolidation de la mémoire.
Il s’agit d’une zone du cerveau qui peut susciter des émotions très intenses. Les réponses déclenchées par l’amygdale sont appelées « combat ou fuite », ce qui, combiné au système nerveux, est une réaction physiologique naturelle aux menaces qui pèsent sur la survie d’un point de vue évolutif. Le stress provoqué par ces réactions comporte trois étapes distinctes : l’alarme, la résistance et l’épuisement. Une grande partie de la recherche porte sur l’amygdale basolatérale.
Thalamus et hypothalamus
Le système limbique comprend le thalamus, souvent considéré comme le relais des sensations dans l’ensemble du corps, à l’exception du traitement de l’olfaction (l’odeur). Associé à l’hypothalamus, il est responsable des changements dans la réactivité émotionnelle. On parle de réactivité émotionnelle lorsqu’un événement extérieur déclenche des émotions intenses.
Un exemple concerne l’hypothalamus, qui contrôle les besoins vitaux de l’organisme, comme le sommeil. En l’absence d’un sommeil adéquat, d’autres zones de l’hypothalamus réagissent. Ces zones sont liées à des émotions telles que la rage, le mécontentement et l’aversion. Il existe donc un lien évident entre les processus homéostatiques clés, tels que le sommeil et la communication émotionnelle, et une perturbation de ces processus.
Régions cérébrales secondaires ou accessoires
Les structures secondaires ou accessoires du système limbique sont essentielles pour les régions cérébrales dont l’implication n’est pas aussi évidente que celle d’autres régions pour être considérées comme des composantes vitales.
Le gyrus cingulaire est une structure proche du nez. Cette proximité permet de relier les odeurs et les images à des souvenirs agréables ou désagréables d’émotions antérieures. En outre, la réaction émotionnelle à la douleur est également une fonction essentielle. Les aspects de la douleur tels que l’évitement de la peur et le caractère désagréable sont traités dans cette zone. Enfin, le comportement agressif et l’impulsivité sont également associés, bien qu’ils fassent l’objet d’un débat.
Le ganglion basal est une zone secondaire du système limbique, car il se trouve à proximité d’autres structures limbiques. Il est bien connu pour son importance dans la planification et l’exécution motrices. Cependant, des preuves récentes ont suggéré son rôle dans la récompense et le renforcement, les comportements de dépendance et la formation d’habitudes. Les troubles psychiatriques tels que la dépression et la schizophrénie peuvent impliquer une perturbation des connexions entre les ganglions de la base et le système limbique. Des implications pour les thérapies de neuromodulation ont même été suggérées en conséquence.
Enfin, le gyrus cingulaire est une structure qui, outre le traitement des émotions et la régulation du comportement, aide à réguler la fonction motrice autonome. Son emplacement dans le cerveau est essentiel, car il est relié aux cortex frontal, temporal et occipital des deux hémisphères cérébraux. Plus précisément, il coordonne les entrées sensorielles avec les émotions. Un exemple serait de se piquer le doigt et de ressentir la douleur. Il gère également les réponses émotionnelles associées à la douleur et régule les comportements agressifs.
De nombreuses autres zones pourraient être incluses en tant que structures limbiques supplémentaires, ce qui suggère la complexité de cette région. Il s’agit notamment du Septum, du Nucleus Accumbens, du cortex orbitofrontal, du cortex cérébral, du cortex olfactif et de bien d’autres encore. Il existe également des structures sous-corticales à prendre en considération.
Le système limbique et les réponses émotionnelles
À la base, le traitement affectif est une activité cérébrale qui représente les capacités de prise de décision. Les perturbations de la cognition affective sont souvent à l’origine des troubles de l’humeur. De nombreuses actions et décisions sont prises dans un contexte émotionnel. Il existe donc un lien entre les fonctions cognitives et les états émotionnels. Une partie de ce processus consiste à étiqueter les émotions comme ayant une valence positive ou négative. Par exemple, des émotions telles que le bonheur ont une valence positive, tandis que le dégoût a une valence négative.
Un groupe de chercheurs a étudié les anomalies du traitement affectif chez les psychopathes criminels à l’aide de l’IRM (imagerie par résonance magnétique). Ils ont constaté que les déficits de traitement affectif se produisaient le plus souvent en réponse à des stimuli à valence négative et qu’ils avaient besoin de plus de ressources cognitives pour traiter et évaluer les stimuli affectifs que les autres. En ce qui concerne le cerveau, ils ont constaté des anomalies dans le cingulum antérieur et postérieur, le gyrus frontal inférieur, l’amygdale/la formation hippocampique et le striatum ventral. Ces anomalies étaient particulièrement liées à l’absence d’activité liée à l’affect dans ces zones. Des perturbations du système limbique étaient donc présentes.
Le système limbique et la mémoire
Le « Grand système limbique » implique le rôle de la mémoire. Plus précisément, la mémoire permet d’organiser les comportements pour s’assurer qu’ils sont adaptables à la survie. Comme mentionné dans la section précédente, le traitement affectif combine la mémoire, l’affect et le comportement orienté vers un but. La mémoire à long terme est un type de mémoire qui peut être stocké dans le cerveau pendant des années ; il existe deux grands groupes de mémoires à long terme.
La première est la mémoire explicite/déclarative pour les cas épisodiques qui peuvent survenir tout au long de la vie. Le second type relève du groupe des mémoires implicites/procédurales qui sont importantes pour l’apprentissage et la mémorisation des compétences motrices et cognitives. Selon le groupe, différentes zones du système limbique sont impliquées. Tout d’abord, l’hippocampe travaille avec une autre zone du cerveau appelée lobe temporal médian. La seconde est le ganglion basal, qui travaille également avec une autre région cérébrale vitale, le cervelet.
L’amygdale n’intervient pas seule dans la formation, la consolidation et la récupération des fonctions de la mémoire émotionnelle. Le système limbique fonctionne comme un circuit neuronal, qu’il s’agisse de la formation de la mémoire déclarative, de la consolidation de la mémoire, de la formation de la mémoire contextuelle de la peur, du conditionnement des traces ou de l’apprentissage de la discrimination conditionnelle.
Le lien entre le système limbique et la récompense, la motivation et la dépendance
En termes simples, la « récompense » produit une expérience affective positive. En psychologie, cette définition est modifiée pour décrire certains événements qui augmentent la probabilité d’un comportement ou d’un stimulus ayant des propriétés attractives et motivantes. Le circuit de la récompense est donc une boucle de rétroaction causée par le groupe de structures cérébrales responsables du contrôle et de la régulation de la capacité à ressentir du plaisir. La sensation de plaisir est essentielle, car elle motive les humains à répéter certains comportements. Une composante de ce que le système limbique nous permet de reconnaître.
Lorsque le circuit de la récompense est activé, des signaux électriques et chimiques apparaissent. Les cellules de ce système perçoivent et reçoivent ces signaux neuronaux pour communiquer. L’un de ces signaux neuronaux essentiels est la libération du neurotransmetteur dopamine, un messager chimique très étudié. Lorsque la dopamine est libérée de ses zones respectives, elle se rend aux récepteurs qui reçoivent le signal et s’y lient, ce qui permet d’obtenir des réponses supplémentaires. Les poussées de dopamine se produisent en réponse aux récompenses naturelles de l’apprentissage et de l’adaptation.
Toutefois, la consommation de drogues récréatives telles que les opiacés, les amphétamines et la cocaïne est très préoccupante, car elle peut perturber la signalisation normale de la dopamine et entraîner des comportements malsains. Par exemple, la consommation de cocaïne entraîne une brève et puissante libération de dopamine qui provoque des symptômes tels que l’euphorie. Ces symptômes peuvent être si intenses que l’envie de consommer devient forte. La dopamine est principalement libérée par le Nucleus Accumbens, considéré comme une structure secondaire/accessoire du système limbique.
La sérotonine est un autre neurotransmetteur qui joue un rôle clé dans la dépendance. Elle est communément appelée la substance chimique du bonheur, car elle contribue aux sentiments de bien-être et de joie de vivre. La sérotonine interagit avec la dopamine en ce sens qu’avec le temps, le cerveau devient moins sensible à la dopamine, ce que l’on appelle la désensibilisation. Par conséquent, une personne doit consommer davantage d’une drogue ou d’une autre substance pour obtenir le même plaisir. Les symptômes de sevrage sont fréquents lorsqu’une personne arrête de consommer une substance. Le sevrage peut provoquer des sentiments d’anxiété, d’irritabilité et de dépression. Ces symptômes résultent d’un faible taux de sérotonine, qui peut avoir un impact significatif sur le système limbique.
Il est important de noter que la dépendance ne se limite pas aux substances récréatives ou illégales. La dépendance est fréquente pour les médicaments délivrés sur ordonnance, la crise des opioïdes en étant un exemple. La prédisposition à la dépendance peut être causée par un déséquilibre des neurotransmetteurs, entraînant des niveaux anormaux. Des facteurs génétiques, le stress, les traumatismes et l’abus de substances peuvent contribuer à une dépendance complétée par le système limbique.
Perturbations du système limbique
Le système limbique étant une zone très sensible, il est évident que des perturbations peuvent survenir dans le système. Elles peuvent être dues à des lésions traumatiques ou au vieillissement, entre autres, et peuvent entraîner plusieurs troubles ou comportements. Le système limbique est impliqué dans certains des troubles neurocomportementaux les plus complexes, notamment le syndrome de stress post-traumatique (SSPT) et les troubles de la cognition et de la mémoire tels que la maladie d’Alzheimer.
La plupart des recherches sur la perturbation du système limbique ont été menées à la suite de lésions ou de blessures du système. Par exemple, une étude a été menée sur des patients schizophrènes et sur les différences entre leur gyrus cingulaire antérieur et des patients témoins ou non schizophrènes. Chez les personnes atteintes de schizophrénie, le gyrus s’est avéré beaucoup plus petit et le volume de matière grise a diminué. La matière grise du cerveau fonctionne comme des parties profondes des connexions qui transmettent des signaux à la matière blanche du cerveau. En général, une atrophie précoce ou un élargissement de la zone du cortex cingulaire a été constatée chez les patients atteints de démence ou de la maladie d’Alzheimer. La dégénérescence ou l’effondrement de cette zone est un facteur prédictif important de ces maladies.
En complément de la section précédente sur la récompense, la motivation et la dépendance, le gyrus cingulaire antérieur, qui fait partie du cortex cingulaire antérieur (CCA), a également joué un rôle clé dans les circuits neuronaux des fonctions cognitives liées à la dépendance. Il s’agit notamment de la prise de décision, de l’inhibition cognitive, de l’émotion et de la motivation. Il s’agit d’un domaine ciblé de la neuromodulation pour les personnes souffrant de troubles liés à l’utilisation de substances psychoactives.
Il est donc évident que les lésions de cette zone peuvent influencer la capacité d’une personne à réagir à certaines caractéristiques de l’environnement. Cela peut conduire à un comportement agressif, à la timidité ou à une diminution de l’expression émotionnelle. L’une des caractéristiques de la schizophrénie est l’effet de platitude, qui se traduit par un visage plat et dépourvu d’émotion. Les patients atteints de cette maladie échouent souvent aux tests de reconnaissance des émotions faciales dès le début de leur maladie. Cela montre l’impact de la perturbation des structures limbiques.
Le système limbique et le stress chronique
Le stress chronique peut avoir des effets néfastes sur la santé physique et mentale. Le stress chronique peut résulter de multiples facteurs et altérer de façon permanente l’état du corps et de l’esprit. Les traumatismes de la vie, en tant que forme de stress chronique, ont fait l’objet d’études approfondies sur le système limbique. Une étude s’est intéressée à l’hypothalamus, et plus particulièrement à l’axe hypothalamus-hypophyse-surrénale (HHS). Il s’agit d’un ensemble complexe d’influences directes et d’interactions en retour entre trois structures : l’hypothalamus, l’hypophyse et les glandes surrénales situées au-dessus des reins.
Il s’agit d’un système neuroendocrinien, ce qui signifie que les hormones libérées par chacune de ces structures ont un impact sur le système nerveux lorsqu’elles circulent dans le sang. Chacune libère une hormone qui entraîne la suivante et produit un effet en cascade. Il y a un impact sur des processus tels que la digestion, le stockage et la dépense d’énergie, et l’humeur générale.
Cette étude a montré que les traumatismes subis au cours de la vie avaient un impact significatif sur l’axe HPA et que ces traumatismes pouvaient rendre certaines régions limbiques plus sensibles. Plus précisément, les régions limbiques contenant l’hippocampe et l’amygdale. Ce résultat est cohérent avec les recherches qui ont montré que l’amygdale joue un rôle dans l’influence de l’axe HPA sur la réponse au stress, déclenchant la libération d’hormones de stress. Il pourrait en résulter des problèmes de régulation du stress et de la fonction de l’axe HPA, ce qui entraînerait un risque de problèmes de santé. Un exemple serait une altération de la consolidation de la mémoire. Il s’agit d’un exemple clair que la dysrégulation du système limbique a un impact important.
Les effets de la relaxation sur le système limbique
Les techniques de relaxation se sont avérées efficaces pour soulager le stress ; la méditation a été citée comme ayant de nombreux effets positifs. Plus précisément, parmi tous les types de méditation, c’est la méditation basée sur la compassion qui s’est révélée la plus efficace pour calmer le système limbique. La méditation basée sur la compassion, également connue sous le nom de méditation Karuna, trouve ses racines dans la philosophie bouddhiste et se concentre sur l’orientation des participants vers les pensées humaines. Une composante essentielle de cette pratique consiste à éveiller la compassion inhérente à tous les êtres humains.
Plus précisément, la recherche sur le cerveau et la pleine conscience se concentre sur l’amygdale, qui fait partie du système limbique. Une étude menée sur des hommes d’affaires très stressés a montré qu’après huit semaines de méditation de pleine conscience, la taille de leur amygdale avait diminué par rapport à celle des personnes qui ne pratiquaient pas la méditation. La réduction du stress a donc été corrélée à ces changements structurels dans l’amygdale.
Toute forme de méditation peut être utilisée comme un moyen simple et rapide de réduire le stress. En tant que médecine complémentaire associant le corps et l’esprit, elle est essentielle pour obtenir une relaxation profonde et un esprit tranquille. Le fait de se concentrer sur une chose particulière à chaque séance peut améliorer le bien-être physique et émotionnel. Les éléments que sont l’attention concentrée, la respiration détendue et un environnement calme sont idéaux pour se centrer et être présent.
Comme mentionné dans une section précédente, un déséquilibre de la sérotonine peut provoquer divers troubles. La médiation, l’exercice, une alimentation saine et le yoga peuvent augmenter naturellement la sérotonine. L’exercice physique, en particulier, libère des endorphines qui peuvent améliorer l’humeur. Elles sont assez proches de la sérotonine et peuvent conduire à des émotions positives. Passer du temps dans la nature présente également divers avantages pour la santé, notamment la réduction du stress et l’amélioration de l’humeur. Il a été prouvé que tous ces éléments contribuent à calmer le système limbique.
Conclusion
Le système limbique est un réseau complexe composé de nombreuses parties interconnectées. Il comprend quatre composantes principales et de nombreuses structures supplémentaires qui peuvent être considérées comme secondaires, à savoir les structures sous-corticales et le cortex cérébral. Historiquement, le système limbique a été présenté comme un système du cerveau concerné par les états émotionnels. Cependant, les implications du système limbique pour l’apprentissage et la formation de nouveaux souvenirs n’ont pas été explorées depuis longtemps. Le présent article traite plus en détail du système limbique et des réponses émotionnelles, de la mémoire et de son impact sur la récompense, la motivation et la dépendance.
En outre, les perturbations du système limbique et les impacts du stress chronique ont été abordés, ainsi que les stratégies de relaxation du système limbique. L’objectif était de présenter le système limbique d’un point de vue général et de reconnaître comment il contribue au bien-être en tant que composante de la santé physique et mentale. Enfin, les techniques de gestion du stress sont essentielles pour garder ce système sous contrôle.
