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La première carte du cerveau humain révèle une structure simple en forme de grille entre les neurones

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Dans une nouvelle étude étonnante, des scientifiques des National Institutes of Health (NIH) ont photographié des cerveaux humains et de singes et ont trouvé… eh bien, l’image ci-dessus dit tout. Il s’avère que les voies dans votre cerveau – les connexions entre les neurones – ressemblent presque parfaitement à une grille.

C’est plutôt bizarre : si vous avez déjà vu un câble ruban d’ordinateur – un ruban plat 2D de fils collés ensemble, comme un câble de disque dur IDE – le cerveau n’est en fait qu’une énorme collection de ces rubans, voyageant parallèlement ou perpendiculairement à l’un l’autre. Il n’y a presque pas de diagonales, ni de neurones uniques qui s’écartent des autoroutes neuronales. Le cerveau humain n’est qu’une grande grille de neurones – un peu comme les rues de Manhattan, moins Broadway, puis projetée en trois dimensions.

Cette nouvelle imagerie provient d’un scanner IRM gonflé qui utilise l’imagerie à spectre de diffusion pour détecter le mouvement des molécules d’eau dans les axones (les longues connexions établies par les neurones). Le cerveau a toujours été très difficile à visualiser en raison de la nature plissée du cortex cérébral qui entoure le cerveau – mais ce nouveau scanner IRM a enfin la capacité de regarder à travers les plis. Les membres du Human Connectome Project ont d’abord analysé des cerveaux de singes (photo ci-dessus) – qui sont très similaires aux cerveaux humains – et ont ensuite utilisé leurs découvertes pour modifier le scanner IRM afin d’améliorer son imagerie du cerveau humain (photo ci-dessous). UN connectome est une carte complète des connexions et des voies dans un cerveau – essentiellement, la version neuronale de votre génome d’ADN.

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« Avant, nous n’avions que des indications routières. Maintenant, nous avons une carte montrant comment toutes les autoroutes et voies secondaires sont interconnectées », explique Van Wedeen, membre du Human Connectome Project. « Le câblage du cerveau n’est pas comme le câblage de votre sous-sol, où il suffit de connecter les bons points d’extrémité. Au contraire, la grille est le langage du cerveau et le câblage et le recâblage fonctionnent en le modifiant.

Curieusement, il semble que ce réseau d’autoroutes et de routes soit tracé alors que nous sommes encore un fœtus précoce. À un stade très précoce, notre cerveau forme trois «voies primaires» qui traversent notre cerveau horizontalement, verticalement et transversalement. Les scientifiques du NIH pensent maintenant que ces premières connexions agissent comme des marqueurs, forçant la croissance continue d’une structure ordonnée en forme de grille. Apparemment, une telle configuration est également plus propice à l’adaptation évolutive.

Quant au réel conséquences d’une telle découverte… eh bien, à long terme, nous envisageons une bien meilleure compréhension de la conscience, de l’intelligence et de la maladie mentale. Après avoir craqué le génome, on met maintenant beaucoup l’accent sur la découverte des mystères du connectome. Nous ne savons encore presque rien sur la façon dont la structure du cerveau se traduit par sa fonctionnalité incroyablement complexe et puissante, mais cette étude est une étape importante vers un modèle scientifique du cerveau.

Dans un projet non lié, le MIT a tenté d’effectuer une analyse participative du connectome humain en incitant les gens à jouer à un jeu de « connecter les neurones.” Le MIT a également récemment a identifié l’emplacement des souvenirs individuels dans le cerveau.

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