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May 02, 2024

Comprendre pleinement le cerveau humain n’est peut-être pas une chimère

14 août 2023 Cet article a été révisé conformément au processus éditorial et aux politiques de Science X. Les éditeurs ont mis en avant les attributs suivants tout en garantissant la crédibilité du contenu :

14 août 2023

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par Alex Dook, Particule

Les gens étudient le cerveau depuis des milliers d’années. Mais si vous demandez à un neuroscientifique ce que nous savons vraiment sur les taches molles dans notre tête, il vous répondra probablement « pas grand-chose ».

Cela pourrait bientôt changer, grâce à une nouvelle théorie révolutionnaire sur la manière dont la forme du cerveau influence l’activité cérébrale.

"Lorsque nous parlons de la forme du cerveau, nous parlons de sa géométrie réelle. Sa longueur, sa taille et, surtout, ses contours", explique le Dr James Pang de l'Université Monash.

Grâce à leurs recherches, James et son équipe ont émis l’hypothèse que chaque cerveau possède des caractéristiques physiques uniques qui peuvent potentiellement affecter son fonctionnement.

L'idée de James s'appuie sur la théorie existante de la connectivité, selon laquelle les signaux proviennent de différentes parties du cerveau, comme l'eau circule dans un tuyau.

"Les neuroscientifiques ont toujours pensé que les signaux voyageaient entre des parties isolées de votre cerveau. Et on a toujours pensé que nous devions cartographier toute cette connectivité complexe entre les régions pour mieux comprendre le fonctionnement cérébral lui-même", explique James.

"C'est toujours vrai. Mais le travail de mon équipe a utilisé une perspective différente : considérer le cerveau comme un système physique tridimensionnel intrinsèque."

Au lieu que les informations voyagent comme de l'eau dans un tuyau, les recherches de James montrent que les informations voyagent davantage comme une vague. Et la forme physique d’un cerveau – sa taille, sa longueur et ses contours – peut influencer la façon dont cette « vague » d’informations se déplace.

Pour développer leur théorie, James et son équipe ont travaillé avec plus de 10 000 cartes d’activité créées par imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRM), qui ont été utilisées pour mesurer de petits changements dans le flux sanguin qui se produisent avec l’activité cérébrale.

Les chercheurs recherchaient spécifiquement « des modèles naturels de vibration ou d’excitation dans un système », également appelés modes propres. Tout comme les fréquences de résonance d’une corde de violon sont déterminées par sa longueur, sa densité et sa tension, les modes propres du cerveau sont déterminés par ses propriétés structurelles – physiques, géométriques et anatomiques.

"Les modes propres aident à expliquer les schémas d'activité que nous avons observés avec l'IRM fonctionnelle", explique James.

En étudiant les modes propres, James espère pouvoir mieux comprendre comment la géométrie du cerveau nous influence.

"Nous souhaitons étudier comment les différences dans la géométrie du cerveau pourraient être liées à des différences dans notre comportement", dit-il.

"Nous souhaitons également examiner comment la géométrie du cerveau se développe à mesure que les gens grandissent, du bébé à l'âge adulte, ainsi que ses implications sur notre fonction cognitive."

Malgré notre fascination pour le cerveau humain, nous sommes incapables de le mesurer de près.

Cela ne jette pas d’ombre sur les neuroscientifiques. Le cerveau n’est qu’un organe très complexe.