Cellule différenciée appartenant au système nerveux, comprenant un corps
cellulaire et des prolongements (axone et dendrites), et constituant l'unité
fonctionnelle du système nerveux.
Il existe plus de 400 sortes de neurones (à dopamine, à histamine, etc.), dont
200 types différents dans le seul cortex.
La rétine abrite à elle seule une centaine de sous-types de neurones !
Ces cellules nerveuses sont responsables de la réception et de la transmission
des influx nerveux et forment pour cela de longues fibres reliées entre elles.
Elles sont composées d'un corps cellulaire qui contient un noyau, d'un axone et
d'un ou plusieurs dendrites. Le noyau est entouré des structures et des
corpuscules nécessaires à son métabolisme. Le corps cellulaire peut se situer
au milieu, sur le trajet principal du neurone comme dans les neurones
bipolaires, vers l'extrémité terminale du neurone, comme dans le neurone
multipolaire, ou sur une branche dérivé de la cellule nerveuse comme pour le
neurone unipolaire représenté.
Les dendrites sont les parties multi-ramifiées qui reçoivent les influx
nerveux. Les axones sont les structures allongées qui transmettent les influx à
partir du corps cellulaire. Les groupes de neurones prennent une couleur grise
même si quelques cellules nerveuses sont recouvertes d'une gaine de myéline
blanche. Ceci explique la présence de zones de substance grise et de substance
blanche dans l'encéphale et la moelle épinière. La substance blanche (ou
"matière blanche") contient les axones, c'est-à-dire les fibres véhiculant
l'information d'un neurone à l'autre ; elle est représentative du nombre de
connexions nerveuses. Ses lésions, visibles en IRM, sont l'indice d'une
atteinte vasculaire cérébrale.
Les neurones transmettent leur influx au travers des connexions nerveuses
appelées synapses par l'intermédiaire d'un neuromédiateur chimique tel que
l'acétylcholine. Ils peuvent être unipolaire, bipolaire ou multipolaire suivant
les directions que peuvent prendre les influx nerveux. Les neurones
multipolaires ont habituellement plusieurs dendrites pour recevoir les influx
nerveux mais un axone unique pour le propager. Les neurones bipolaires ont une
dendrite et un axone, si bien que l'influx nerveux est reçu et transmis dans
une seule direction, d'un pôle du neurone vers l'autre.
Un seul neurone peut former jusqu'à 10 000 connexions avec ses voisins [04/2012].
Des milliards de neurones sont présents dans le système nerveux d'un organisme
et ils sont si efficaces qu'un influx nerveux (pour une douleur par exemple)
peut être transmis de la main vers le système nerveux central puis en sens
inverse pour permettre un mouvement réflexe en une fraction de seconde.
* Types de neurones :
Il existe deux variétés de neurones, qui remplissent chacune un type de
fonction : les neurones participant aux sens et à la relation avec l'extérieur
(toucher, locomotion, etc.), qui constituent le système nerveux somatique ou
cérébro-spinal, et les neurones participant à la vie végétative (fonctionnement
des viscères) et constituent le système nerveux végétatif, ou neurovégétatif,
ou plus récemment "système nerveux entérique" ou "deuxième cerveau".
Le système nerveux entérique est un réseau dense de 200 millions de neurones
étroitement connectés entre eux, qui enveloppe l'ensemble de l'intestin.
Indispensable pour gérer la complexité du processus de digestion, ce réseau,
autonome dans son fonctionnement, nécessite moins de performance que le cerveau :
les axones des neurones ne sont donc pas entourés de gaines de myéline, et les
connexions entre neurones ne sont pas des synapses mais des "varicosités" qui
concentrent les neuromédiateurs à proximité des cellules cibles (neurone,
muscle, cellules épithéliales).
La colonisation de l'intestin par les neurones intervient in utero, du haut par
le bas : lorsqu'elle est inachevée (maladie de Hirschsprung), la partie non
colonisée du tube digestif ne fonctionne pas.
Le système nerveux entérique, connecté au système nerveux central par le nerf
vague, s'organise en deux réseaux formant deux couches autour de l'intestin :
le plexus myentérique contrôle les contractions musculaires, pendant que le
plexus sous-muqueux régule les sécrétions intestinales.
On a répertorié une trentaine de types de neurones digestifs.
En cas d'infection, les cellules entéroendocrines du tube digestif produisent
de la sérotonine afin de mobiliser le système immunitaire, mais aussi de
protéger les neurones des effets délétères de l'inflammation [06/2012].
Il existe un réseau de 100 millions de neurones échelonnés le long du tube
digestif, qui forment le "système nerveux entérique", parfois appelé le
"second cerveau".
Chez le rongeur, un régime riche en graisses et en sucres pendant 12 semaines
empêche la dégradation normale de ces neurones, qui se retrouvent en nombre
excessif et deviennent alors trop efficaces en accélérant la vidange de
l'estomac, augmentant la fréquence des prises alimentaires [03/2012].
La majorité des patients atteints de la maladie de Parkinson présentent dans
leur système nerveux entérique les mêmes lésions que dans le cerveau, avec des
corps de Lewy, d'où l'idée qu'une simple biopsie du côlon permette un jour de
dépister avec certitude la maladie, du vivant du patient.
Les troubles intestinaux et olfactifs étants les signes précurseurs de la
maladie, ou tout au moins des facteurs de risque, certains avancent l'hypothèse
qu'elle serait due à un agent pathogène extérieur non encore identifié, qui,
inhalé ou ingéré, traverserait la muqueuse nasale ou la barrière épithéliale
intestinale et remonterait jusqu'à la substance noire du cerveau via le bulbe
olfactif ou le nerf vague [06/2012].
80 % des neurones du cerveau humain sont des "neurones activateurs", qui
stimulent l'activité des neurones auxquels ils sont connectés ; les 20 %
restant sont des "neurones inhibiteurs", qui eux font cesser cette activité de
leur proches voisins [04/2012].
Les neurones et les cellules gliales ne sont pas seulement classifiés en
fonction de leur forme (pyramide,étoile...) mais aussi en fonction des
substances qu'ils sécrètent. En fonction du neurotransmetteur produit par un
neurone, celui-ci fait partie d'un réseau spécifique. Ainsi, l'ensemble des
neurones produisant de la sérotonine forment les réseaux sérotoninergiques,
ceux contenant de la noradrénaline, les réseaux noradrénergiques et ceux
contenant de l'acétylcholine, les réseaux cholinergiques.
Le cortex cérébral des mammifères (ou néocortex), constituant l'enveloppe
extérieure et plissée du cerveau d'environ 2 mm d'épaisseur, se compose de 6
couches horizontales et superposées, chaque couche se distinguant par le type
de neurones présents : pyramidaux, granulaires, en étoile, en chandelier,
interneurones, etc.
On sait depuis les années 1960 qu'outre cet arrangement horizontal, le cortex
est aussi organisé en "colonnes corticales", des unités fonctionnelles
verticales qui traversent les 6 couches du cortex. Elles sont constituées
d'environ 10 000 neurones possédant la particularité de traiter l'information
de manière similaire, de réagir à un même stimulus. Ainsi, dans le cortex
auditif, une colonne corticale correspond à une fréquence sonore donnée.
Le cortex humaine comporterait environ un million de ces colonnes corticales,
connectées les unes aux autres de proche en proche mais aussi à grande distance,
d'aire à aire ou d'hémisphère à hémisphère.
Des travaux récents ont établi qu'il existe entre 40 et 50 types de neurones
différents dans une colonne corticale, tant du point de vue anatomique que de
celui du comportement électrique, formant environ 1 milliard de synapses par
colonne [02/2011].
Le cerveau humain abrite 200 milliards de cellules dont 100 milliards de
neurones, chacun créant environ 10 000 synapses avec d'autres neurones [09/2007].
Chaque neurone établit environ 50 000 connexions avec ses voisins [02/2011].
A la naissance, seuls 10 % de nos 100 milliards de neurones sont connectés
entre eux.
Les neurones ne représentent que 10 % des cellules nerveuses du cerveau, les
90 % restant étant les cellules gliales de soutien [08/2011].
Lors des premiers jours de la mise en place des réseaux du système nerveux,
50 à 90 % des neurones sont éliminés par apoptose [11/2011].
Le cerveau humain contient environ 80 milliards de neurones [06/2018].
L'aplysie ou lièvre de mer est un mollusque possédant seulement 20000 neurones
regroupés en 9 ganglions, les plus gros de ces neurones mesurant plus d'un
milimètre de diamètre, en faisant un sujet de choix pour les études [10/2007].
Le cerveau des mammifères adultes conserve au moins deux zones de neurogenèse :
la zone sous-ventriculaire du bulbe olfactif (qui produit chaque jour 30000
cellules souches neuronales chez la souris) et le gyrus denté de l'hippocampe
(9000 cellules souches neuronales produites par jour chez la souris, 500 chez
un humain âgé de plus de 80 ans). Ces neuroblastes peuvent alors migrer en
quelques jours ou semaines avant de se différencier en neurones, cela afin de
renforcer un circuit synaptique soumis à un influx nerveux intense et répété.
50 % de ces néoneurones mourront dans les 2 mois si la stimulation nerveuse
cesse. Le stress nuit à la production de nouveaux neurones, alors que la
fluoxétine (Prozac) semble la stimuler [09/2007].
Découverte en 1998, la neurogenèse chez l'adulte a encore fait débat en 2018.
Cette controverse devrait être définitivement close : une nouvelle étude
montre que l'on retrouve des milliers de neurones immatures dans des cerveaux
humains jusqu'à l'âge de 90 ans [05/2019].
Si l'on a montré que, dans une certaine mesure, les neurones des couches
primitives du cerveau peuvent se renouveler (notamment grâce aux cellules
souches), il semble que cela ne soit pas le cas dans le cortex, où les neurones
adultes perdurent aussi longtemps que l'individu. Pour expliquer cette
longévité extrême, Pasko Rakic a avancé dans les années 1980 qu'un
renouvellement neuronal cortical serait incompatible avec les activités
sociales et cognitives très élaborées des primates [10/2006].
Les néoneurones (nouveaux neurones formés dans le cerveau adulte à partir de
cellules souches) ont été découverts en 2003.
Des recherches sur leur rôle exact sont menées depuis : en décembre 2010, des
chercheurs ont démontré que lorsqu'ils sont stimulés par un bref flash lumineux
(simulant l'activité électrique du cerveau), ils facilitent l'apprentissage
ainsi que la mémorisation de tâches complexes - mais uniquement chez l'adulte.
Il est avéré que la curiosité, l'éveil et le plaisir favorisent la formation
de néoneurones et, grâce à eux, l'acquisition de nouvelles compétences
cognitives - au contraire de la dépression, que ces informations pourraient
aider à combattre plus efficacement [05/2012].
Les "cellules de lieu" sont des neurones qui s'activent lorsqu'un animal
découvre un nouvel environnement, afin de lui permettre de s'y repérer, mais
aussi de s'y déplacer : une cellule de lieu différente est associée à chaque
repère dans l'espace, dessinant progressivement une carte mentale du
territoire. C'est cette carte qui permet aux animaux de se diriger dans un
labyrynthe, voire d'emprunter le chemin le plus court [04/2015].
Tous les oiseaux possèdent dans leur cerveau des "noyaux du chant", constitués
de "neurones du chant". Mais chez le perroquet, ces noyaux sont entourés d'une
couche de neurones particuliers (???), qui semble en relation directe avec
leurs capacité d'imitation : plus cette couche est épaisse, plus ces capacités
sont importantes [08/2015].
* Régions du cerveau :
Les 52 aires fonctionnelles du cerveau ont été identifiées vers 1900 par le
neurologue allemand Korbinian Brodmann. Une étude plus fine réalisée en 2016
grâce à l'IRM à 3 Teslas du Human Connectome Project montre que ces régions
fonctionnelles seraient près de 200 !
L'organisation spatiale des connexions neurales de ces aires constitue le
"connectome", leur ensemble constituant le "code neural" [06/2017] !
Durant sa formation, qui s'achève vers 25 ans, le cerveau connaît deux phases
de neurogenèse et synaptogenèse massive, au cours desquelles la matière grise,
composée des corps cellulaires des neurones contenant le noyau, atteindra le
maximum de son développement, conférant au cerveau un potentiel et une
plasticité qui ne connaîtront plus d'équivalent par la suite.
La première phase a lieu in utero et pendant les 18 premiers mois de la vie, la
seconde entre 7 et 11 ans, les filles atteignant ce pic en moyenne un an avant
les garçons.
Par la suite, la proportion de matière grise diminuera constamment, accompagnée
en parallèle par la réduction de l'activité synaptique : de nombreux neurones
mais aussi connexions entre neurones meurent à l'adolescence, ne laissant
survivre que ceux qui servent (darwinisme neuronal). Ces connexions seront
renforcées par des gaines de myéline augmentant sensiblement leur performance,
menant ainsi à la formation de la "matière blanche" [09/2008].
Notre matière blanche n'atteindrait sa totale maturité qu'entre 20 et 30 ans,
voire 40 ans [03/2014].
Le "thalamus" sert notamment au transfert des sons et images vers le cortex
cérébral.
L'"hypothalamus" agit comme le thermostat de l'organisme dont il régule la
température à 37 °C grâce à ses neurones thermosensitifs.
En cas d'excès de chaleur il commande la vasodilatation des vaisseaux cutanés
pour accroître le débit sanguin et évacuer la chaleur excédentaire, tout en
déclenchant la sudation pour que l'évaporation renforce cet effet.
Toutefois, chez les personnes âgées cette sudation s'épuise au bout de 48 heures
de stimulation ininterrompue, sans que la personne n'éprouve de gêne, ce qui
met sa vie en danger en cas de canicule.
L'"hippocampe", cinquième circonvolution temporale située sur la face
intérieure du lobe temporal, intervient dans le rappel d'informations liées à
l'affectif [03/2007].
.
L'hippocampe est impliqué dans la sensibilité au contexte, c'est-à-dire la
capacité à adapter ses réactions aux circonstances [12/2018].
.
Durant l'éveil, les informations reçues par les neurones sont encodées de
manière temporaire par l'hippocampe grâce à l'acétylcholine ; les neurones
tirent leur énergie de l'ATP, dont la dégradation produit de l'adénosine qui
s'accumulent sur les récepteurs neuronaux et provoquent un ralentissement de
leur activité et un besoin de dormir.
Pendant le sommeil lent profond, ce processus s'inverse : les neurones utilisent
l'adénosine pour synthétiser de l'ATP, le taux d'acétylcholine chute en
entraînant la synchronisation des neurones du néocortex, qui émettent en concert
des ondes lentes et amples, pendant que le thalamus produit des ondes rapides et
courtes. Ces deux phénomènes incitent l'hippocampe à inverser son
fonctionnement d'éveil : il déstocke les informations, les trie et les envoie
dans le néocortex pour un encodage à long terme ; ce processus fondamental se
nomme "réactivation hippocampo-corticale", et il fait un minimum de 20 mn de
SLP pour que ce processus de consolidation de la mémoire se déclenche.
Etrangement, la diffusion de la même odeur pendant l'apprentissage diurne puis
pendant le sommeil augmente l'efficacité de la mémorisation !
Quand au sommeil paradoxal, il n'influe pas sur la mémorisation comme on l'a
longtemps pensé, mais sur la créativité et l'association d'idées : comme il se
produit surtout en fin de nuit, une grasse matinée peut permettre de booster sa
créativité et de trouver la solution à des problèmes ardus [02/2014].
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Des patients épileptiques dont l'hippocampe a été stimulé par des électrodes
cérébrales (implantées afin de déterminer l'origine des crises) ont amélioré de
37 % leurs performances sur des exercices de mémoire à court terme, et jusqu'à
35 % pour la mémoire à long terme [05/2018].
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Les neurones de la Corne d'Ammon (CA) - région de l'hippocampe connectée aux
aux aires perceptives et aux régions limbiques (où naissent nos émotions) et
responsable de la mémorisation à long terme - sont nommés CA1 et CA3.
Ils forment des boucles "neurones du gyrus dentelé/neurones CA3/neurone CA1"
qui se répètent des milliers de fois dans tout l'hippocampe, et dont le rôle
individuel est assez paradoxal. Ces boucles sont en effet très spécialisées et
polyvalentes. Certaines seront sensibles à l'arôme du citron, d'autres au mot
"maison", d'autres encore à une position donnée dans l'espace, preuve d'une
grande spécialisation fonctionnelle. Mais ces mêmes boucles pourront dans un
contexte différent réagir à la couleur rouge ou à un affect comme la peur.
.
Le "gyrus denté" de l'hippocampe est une zone qui joue un rôle clé dans le
processus de mémorisation, puisque si l'hippocampe déplace (lors du sommeil
lent profond) l'information d'une mémoire temporaire vers une mémoire à long
terme, le gyrus denté opère une "séparation des motifs" ("pattern separation"
en Anglais), c'est-à-dire qu'il encode dans certains groupes de neurones les
détails spécifiques d'une information nouvelle, afin de mieux les distinguer
par rapport aux autres informations - or c'est précisément cette fonction qui
s'amenuise avec le temps et rend la mémoire incertaine.
Dans les neurones du gyrus denté de l'hippocampe, la protéine RbAp48 se lie à
la protéine CREB pour ouvrir la chromatine et permettre la transcription en
protéines des gènes nécessaires au fonctionnement du neurone.
Le gyrus denté produit par ailleurs de nouveaux neurones tout au long de notre
vie, chaque division cellulaire pouvant conduire à une erreur dans l'expression
de la protéine RbAp48, ce qui pourrait expliquer son déclin avec l'âge [12/2013].
Les amygdales du cerveau facilitent la mémorisation et le rappel des souvenirs
affectifs.
Le regret apparaît comme une activation de l'amygdale, région centrale pour les
émotions [03/2007].
.
L'"amygdale", petite structure paire au centre du cerveau, abriterait les
circuits nerveux de la chasse : en les activant chez une souris, les chercheurs
ont provoqué un comportement de poursuite après tout objet en mouvement.
L'activation d'un autre circuit dans l'"amygdale centrale" a amené le rongeur à
attraper un bout de plastique et à le mordre [03/2017].
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L'amygdale est en quelque sorte la structure cérébrale à l'origine du sreess :
c'est là que le cerveau attribut une valeur ou une charge émotionnelle à un
stimulus. Ainsi, la survenue d'un accident cardiaque ou vasculaire cérébral
est corrélé à une plus grande activité de l'amygdale. Cette suractivité de
l'amygdale stimule en effet celle de la moelle osseuse, qui produit plus de
globules blancs, lesquels peuvent engendrer une inflammation de la paroi de
l'artère carotide, ce qui conduit finalement à l'apparition de plaques
d'athérome prêtes à se détacher et à boucher une artère [02/2019].
La pratique de la méditation diminue l'activité et le volume de l'amygdale
[01/2020].
Deux régions cérébrales appartenant au "circuit de la récompense" ont été
identifiées comme particulièrement importantes dans les processus d'addiction
aux drogues : le "noyau accumbens" et l'"aire tégumentale ventrale". Elles
communiquent entre via la dopamine [03/2007].
La vision d'une sucrerie déclenche dans la "substance noire" une sécrétion de
dopamine qui active le circuit de la récompense (noyau accumbens et striatum),
dont le rôle est d'évaluer le plaisir attendu et de motiver l'action, aidé par
l'amygdale et l'hippocampe qui ont mémorisé les expériences passées [12/2018].
Une expérience américaine sur des souris privées de récepteurs à l'ocytocine
montre que, contrairement à leurs congénères sains, elles sont solitaires et ne
recherchent pas la compagnie. Les récepteurs à l'ocytocine situés dans le
"noyau accumbens" du cerveau libèrent, lorsqu'ils sont activés par l'hormone,
de la sérotonine, qui réduit le stress et augmente le sentiment de bien-être
[09/2013].
Le "stratum ventral" est en quelque sorte le moteur qui va donner de l'énergie
au cerveau pour aller chercher une récompense. Sa grande immaturité chez
l'adolescent entraîne une difficulté à se mettre en train.
Pour normaliser son circuit de récompense, le jeune peut être enclin à
rechercher des récompenses faciles et sans effort : jeux vidéo, alcool,
drogue... [09/2008].
Le "cervelet" est responsable de la coordination des mouvements.
Le "corps calleux" est une zone fibreuse composée de 200 millions d'axones qui
connectent les deux hémisphères cérébraux.
Cette région est impliquée dans la créativité et la réflexion de haut niveau.
Durant l'adolescence la croissance de la myéline y est l'une des plus fortes,
mais elle cesse dès la fin de la puberté [09/2008].
Le "cortex" est la couche de neurones qui recouvre la surface de chaque
hémisphère cérébral ; le néocortex est la portion de celui-ci apparue le plus
récemment dans l'évolution.
Le "néocortex" est une couche de neurones de quelques millimètres d'épaisseur,
plissée, recouverte de circonvolutions et de sillons et qui recouvre la
quasi-totalité de la surface des hémisphères cérébraux. Elle tire son nom du
fait qu'elle soit la dernière apparue dans l'évolution du cerveau. Elle a été
décrite en 1890 par Santiago Ramon y Cajal.
Chez l'Homme, est elle particulièrement étendue vers l'avant du cerveau,
formant une protubérance logée sous le front : le "lobe frontal". La partie
préfrontale de ce dernier est proclamée siège des facultés supérieures
(planification et pensée), pendant que le "lobe pariétal" intègre les
informations sensorielles.
Une étude comparative avec les grands singes montre que contrairement à l'idée
répandue, l'homme n'a pas un néocortex frontal surdimensionné.
Le néocortex est constitué de 6 couches :
1) Couche moléculaire (la plus externe)
2) Couche granulaire externe
3) Couche pyramidale externe
4) Couche granulaire interne
5) Couche pyramidale interne
6) Couche multiforme
Les "cellules pyramidales" forment la trame principale du néocortex : disposées
en colonnes verticales traversant le néocortex, elles envoient leurs axones
très longs vers les autres zones du cerveau.
Les interneurones, aux axones courts, assurent la transmission de l'information
au niveau local. Un interneurone particulier, la "cellule chandelier", se
connecte à 500 cellules pyramidales au moins : son rôle serait d'amplifier le
signal électrique sortant de la cellule pyramidale pour démultiplier la
stimulation des neurones avec qui elle est connectée. Cette faculté purement
humaine semble sans égale dans le règne animal.
La cellule chandelier a la particularité de n'avoir de contacts qu'avec la
cellule pyramidale, formant les synapses les plus puissants du cerveau [11/2008].
Le "cortex frontal" ou "lobe frontal" intervient essentiellement dans la
planification, le langage et le mouvement volontaire.
.
Le lithium est connu depuis près d'un siècle pour stabiliser l'humeur dans le
traitement des troubles bipolaires. Son action vient d'être mis en évidence :
la concentration de dendrites dans le cortex frontal est plus importante chez
les sujets traités que chez les autres. Le lithium permettait donc une
meilleure communication entre les neurones [09/2019].
Le "cortex préfrontal" est le siège des décisions et de l'action : il gère les
fonctions exécutives, la planification, la hiérarchisation des priorités,
l'organisation des pensées, le contrôle des impulsions, l'anticipation des
conséquences de ses actes...
Bon dernier dans la phase de maturation du cerveau, il ne devient pleinement
opérationnel qu'entre 18 et 25 ans. Cela explique que les adolescents, au
cortex préfrontal inachevé, aient du mal à prendre des décisions, contrôler
leurs pulsions, raisonner, gérer leurs émotions et évaluer les risques.
Pour cette même raison, les adolescents interprètent mal les émotions d'autrui
[09/2008].
Le "cortex préfrontal ventromédian" fait partie du "réseau du mode par défaut"
(RMD), un état de base lorsque le cerveau est inoccupé et que l'esprit
vagabonde [01/2020].
Le "cortex préfrontal dorsolatéral" (CPFDL) s'active pour focaliser et
maintenir l'attention.
Il est connu pour son implication dans les pensées positives [03/2007].
.
La perspective positive (propension à voir la vie en rose) repose sur le
cortex préfrontal gauche, ainsi que sur le noyau accumbens [12/2018].
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Les personnes qui font de meilleurs choix alimentaires en privilégiant leur
santé à long terme sur le plaisir immédiat possèdent un cortex préfrontal
(cortex ventro-médian et cortex dorso-latéral) plus riche en neurones [12/2018].
Le "cortex somato-sensoriel" est impliqué dans la douleur chronique : les
patients souffrant de douleurs lombaires ne produisent pas d'ondes alpha dans
cette région (générées lorsque l'attention n'est pas sollicitée par des
stimuli). La stimulation électrique transcranienne de cette zone a réduit la
douleur chez 20 volontaires, ceci dès la première séance [02/2020].
L'"insula" est une aire du cortex préfontal, impliquée dans la perception
consciente des besoins du corps qu'elle intègre et transforme en sensations et
émotions.
L'insula semble jouer un rôle important dans les phénomènes de dépendance :
63 % des 19 fumeurs ayant subi des dommages à l'insula ont soudainement arrêté
de fumer [03/2007].
Elle est souvent associée à des sensations négatives comme le dégoût [03/2007].
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La conscience de soi (la capacité à ressentir ses sensations internes) est liée
à une forte activité de l'insula [12/2018].
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La résilience est la capacité à récupérer après un événement traumatisant ;
elle dépend de la connexion entre l'amygdale et le cortex préfrontal [12/2018].
.
L'intelligence serait due à la densité des plis à la surface du cerveau, dans
les régions du cortex préfrontal et du lobe pariétal, dont le développement est
nettement plus important chez l'homme que chez les autres animaux [07/2016].
.
L'"insula antérieure" fournit la conscience introspective ainsi que la
perception interne, et fait partie du "réseau de saillance" sensible aux stimuli
(respiration battements du coeur...).
Elle aide l'attention à revenir sur le sujet qui l'interesse lorsque la pensée
se met à vagabonder dans le "mode par défaut" [01/2020].
Le "cortex cingulaire antérieur" est impliqué dans l'empathie [06/2019].
Il perçoit nos paramètres internes (respiration battements du coeur...), ce qui
aide à la régulation émotionnelle.
Il fait partie du "réseau de saillance" qui choisit quels stimuli sont dignes
d'attention [01/2020].
Le "cortex cingulaire postérieur" est actif losrque l'on fait appel à la
mémoire autobiographique (perception, pensées, sentiments...), ce qui favorise
la métacognition [01/2020].
.
L'état de transe peut être induit par différentes techniques : hyperventilation,
rotations accélérées de la tête, isolation des sens, répétition de phrases ou
d'images mentales, percussions rythmées à une fréquence de 4 Hz (220 bpm) qui
correspond aux fréquences des ondes thêta du cerveau (de 3 à 7 Hz), etc.
L'activation du "cortex cingulaire" augmente alors les pensées intérieures en
même temps que le cortex auditif se désactive [11/2016].
Le "cortex entorhinal" est une région très profonde du cerveau, impliquée dans
la mémoire et échappant au déclin de fonctions mémorielles survenant avec l'âge.
Il est par contre le point de départ de la tauopathie (une dégénérescence des
neurones caractéristique de la maladie d'Alzheimer, avec les plaques
bêta-amyloïdes), qui se propage ensuite aux régions voisines comme l'hippocampe
qui joue un rôle central dans les processus de mémorisation [12/2013].
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Le "cortex entorhinal latéral" (CEL) vient d'être identifié comme l'organe qui
codifie le temps qui passe, et cela d'une manière bien particulière : il ne
s'active en effet que lorsqu'un environnement qui nous est familier change !
Ainsi, des rats dans un labyrinthe activent leur CEL lorsque des chercheurs
modifient le parcours ou le décor, mais au bout d'une durée aléatoire !
Ce n'est qu'en plaçant les rongeurs dans un circuit simple à choix unique que
l'on peut voir le CEL s'activer de façon plus prévisible.
Ce marquage particulier du temps en fonction de nos activités nous permettrait
de classer nos actions dans la durée et de pouvoir ensuite se les représenter.
Il expliquerait aussi pourquoi le temps sembler s'écouler plus vite au fur et à
mesure que nous vieillissont : nous mettons en oeuvre un environnement
confortable et des habitudes, qui excluent peu à peu la nouveauté [10/2018].
.
Le "cortex entorhinal médian" (CEM) est impliqué dans la composante spatiale
des souvenirs épisodiques.
Des souris entraînées à attendre au moins 6 secondes après un événement donné
aléatoire voient leurs neurones s'activer dans le cortex entorhinal médian
pendant qu'elles attendent la fin de ce délai [07/2019].
Le "cortex médio-frontal" (CMP) est une zone impliquée dans l'évaluation des
choix. Chez l'adolescent cette zone est encore immature, il ne distingue donc
pas une récompense avec risque d'une récompense sans risque.
Cette tendance à la conduite à risque est renforcée lorsque les adolescents
sont en groupe [09/2008].
Le "cortex orbito-frontal" est une structure impliquée dans l'empathie, la
régulation des émotions, la prise de décision, la motivation, le système de
récompense, le sens éthique et moral.
Son volume diminue chez l'enfant en cas de maltraitance émotionnelle [03/2017].
Le "cortex orbitofrontal" met en relation le cerveau des émotions et celui du
raisonnement [01/2018].
Des chercheurs américains ont pu associer le rêve avec une activité des régions
corticales postérieures du cerveau, qui émettent alors des ondes de basse
fréquence, de 1 à 4 Hz. Plus fort encore, ils ont pu prédire le contenu des
rêves en détectant les ondes hautes fréquences de 25 à 50 Hz émises par les
différentes aires activées, dont la spécialisation renseigne sur le contenu du
rêve [06/2017].
L'attention, qui permet de rester concentré sur ses objectifs, ou réceptif aux
autres, dépend des cortex frontaux et pariétaux [12/2018].
Le "gyrus temporal supérieur droit" droit s'active lors d'associations entre
différentes informations éloignées, ce qui en fait un siège de la créativité,
celle-là même qui qualifie les génies, qui se distinguent précisément par leur
capacité à effectuer des connexions non évidentes. Cette créativité viendrait
d'une diminution du contrôle exercé par le lobe frontal sur le reste du cerveau
et en particulier l'hémisphère cérébral droit, impliqué dans les associations
d'idées [01/2015].
Le "gyrus fusiforme" est une zone du cortex spécifique des hominidés qui
s'active lorsqu'on regarde un visage, et nous rend physionomistes.
Cette zone de reconnaissance des visages est la seule connue à ce jour qui
continue de croître à l'âge adulte : si elle ne produit pas de nouveaux
neurones, les axones et dendrites y prolifèrent, ainsi que les cellules gliales
[03/2017].
.
Les gyrus fusiforme est chargé de la reconnaissance des visages [12/2018].
.
L'intuition sociale (la bonne perception des signaux sociaux) dépend d'une
activité forte du gyrus fusiforme et faible de l'amygdale [12/2018].
Le "claustrum" est une fine région du cerveau dont la fonction pourrait être de
lier l'ensemble de nos perceptions pour en faire une seule et unique expérience,
celle du vécu. Elle pourrait aussi permettre le passage de l'état conscient à
l'état d'inconscience, lors d'un endormissement notamment [08/2014].
La "scissure calcarine" est une structure cérébrale impliquée dans la vision :
en cas de stress, son activité augmente dans sa partie supérieure dévolue à la
vision centrale, tandis qu'elle diminue dans sa partie inférieure contrôlant la
vision périphérique, avec pour résultat la "vision en tunnel" : le cerveau se
concentre sur ce qui se déroule au centre en oubliant la périphérie [09/2015].
Le "noyau réticulé thalamique" (NRT) serait le commutateur de l'attention : il
expliqerait pourquoi le cerveau ne peut pas se focaliser sur 2 choses à la fois.
Concrètement, le cortex préfontal ordonne au NRT de sélectionner l'information
sur laquelle se focaliser, puis le NRT contrôle l'attention en activant telle
ou telle population de neurones [12/2015].
La "jonction temporopariétale" fait partie du "Réseau du Mode par Défaut" (RMD).
Elle s'active lorsque l'esprit vagabonde et détecte les distractions qui
attirent l'attention [01/2020].
Les neurones qui contrôlent le sommeil paradoxal siègent dans la région la plus
haute de la moelle épinière [01/2016].
Le "réseau par défaut" est un réseau de neurones, localisé dans le cortex
préfrontal médian et dans le gyrus cingulaire postérieur, s'active lorsque le
cerveau n'effectue aucune tache précise, ou effectue une tache routinière
demandant peu d'attention (comme marcher ou conduire sur une autoroute déserte) ;
il permet notamment de conserver un état vigilant sans effort particulier.
Les travaux de Francis Eustache (INSERM) montrent qu'il joue un rôle
fondamental pour la mémoire et pour notre équilibre psychique : il participe à
la synthèse de la mémoire, fait le lien enre le nouveau et l'ancien, permet de
se projeter dans le futur...
Son dysfonctionnement est impliqué dans plusieurs maladies neurologiques.
Or l'usage intensif des technologies numériques sollicite en permanence notre
attention et nous oblige à travailler en multi-taches, ce qui permet de moins
en moins au réseau par défaut s'activer [09/2016].
.
Le "Réseau du Mode par Défaut" (RMD) est celui qui reste activé lorsqu'on ne
pense à rien de précis ou que l'on rêvasse. Il implique 5 régions cérébrales,
toutes situées dans le cortex, dont le "cortex préfrontal ventromédian" et la
"jonction temporopariétale".
Cet état de repos n'est pas pour autant un état d'inactivité : réaliser une
tâche précise ne mobilise que 5 % d'énergie supplémentaire !
Le RMD est associé à l'introspection, permettant de se projeter de le futur ;
il entiendrait aussi une attention diffuse pour préparer à la réaction rapide
en cas de nécessité. Il est impliqué dans la créativité, en permettant de
prendre assez de recul pour faire des associations d'idées, avoir une
intuition, produire une idée novatrice ou prendre une décision.
Il existe des similitudes entre les régions impliquées dans le RMD et celles
les plus sensibles à la maladie d'Alzheimer [07/2018].
.
Une étude américaine montre que la psilocybine, non contente de provoquer une
activité cérébrable intense lors de la prise, modifie aussi durablement le
réseau cérébral du "mode par défaut", activé lorsque l'esprit vagabonde, mais
aussi lorsqu'il rumine : ce réseau est intimement lié à la dépression [10/204].
Le "réseau de saillance" fournit la conscience introspective ainsi que la
perception interne, dont il est sensible aux stimuli (respiration battements du
coeur...), aide à la régulation émotionnelle et choisit quels signaux sont
dignes d'attention.
Il siège dans l'"insula antérieure" et le "cortex cingulaire antérieur".
Il permet notamment à l'attention de revenir sur le sujet qui l'interesse
lorsque la pensée se met à vagabonder dans le "mode par défaut" [01/2020].
Des chercheurs américains ont découvert chez la souris trois "neurones géants"
enveloppant la totalité du cerveau ! Ils prennent naissance dans le "claustrum",
structure soupçonnée de jouer un rôle déterminant dans l'émergence de la
conscience, et sont connectés aux deux hémisphères du cerveau [04/2017].
Selon le neurologue portugais Antonio Damasio, la conscience ne se formerait
pas dans le cortex cérébral, partie "évoluée" du cerveau, mais au niveau du
"tronc cérébral", plus primitif et commun à de nombreuses espèces [01/2018].
L'hypothalamus recèle un circuit neuronal reliant le "noyau suprachiasmatique"
(qui contrôle l'horloge circadienne) au "noyau ventromédian" (qui commande en
partie les comportements agressifs). Des neurones inhibiteurs reçoivent les
influx nerveux du premier et inhibent l'activité du second.
Ce mécanisme expliquerait pourquoi les comportements violents connaissent un
pic (agitation vespérale) entre 20h et minuit [06/2018] !
Le "noyau arqué hypothalamique" est une région du cerveau qui joue un rôle
important dans la régulation de l'appétit, laquelle est liée à la glycémie :
lorsque qu'elle chute à jeun, les tanycytes formant une barrière étanche autour
de cette région sécrètent du VEGF-A qui assouplit sa perméabilité membranaire.
Les molécules transportant des informations métaboliques peuvent alors franchir
cette barrière et atteindre le cerveau, qui va rendre consciente la sensation
de faim [04/2013].
Les "noyaux suprachiasmatiques" sont de petites structures de dizaines de
milliers de neurones, logées dans l'hypothalamus antérieur et présentant une
activité électrique propre, jouant ainsi le rôle d'un synchronisateur qui
contrôle la majorité de nos fonctions métaboliques et comportementales sur une
période de 24 heures : ils constituent ainsi notre "horloge biologique".
La mélatonine se fixe sur les récepteurs MT1 et MT2 des noyaux
suprachiasmatiques, régulant ainsi leur activité, ou la perturbant en cas de
trouble (dépression notamment) [02/2008].
La cadence de notre horloge biologique est génétiquement programmée par une
dizaine de gènes horloges : Clock, Period 1, 2, 3, BMAL1...
Une variante du gène ABCC9 conduit ses porteurs à dormir des nuits sensiblement
plus courtes que ceux porteurs de la version normale du gène [02/2014].
Les souris trouvent plus facilement leur chemin dans un labyrinthe plongé dans
le noir, probablement parce que l'horloge interne jouerait un rôle clé dans le
sens de l'orientation de ces animaux nocturnes [02/2020].
Le "striatum" est une structure responsable des apprentissages complexes,
notamment l'orientation et l'acquisition d'un langage.
Notre chronomètre mental, qui nous permet d'estimer des durées, serait régi en
en partie par le taux de dopamine dans le striatum.
Certaines drogues comme la cocaïne ou le cannabis augmentent le taux de
dopamine dans le striatum du cerveau, ce qui a pour effet d'accélérer notre
chronomètre interne en donnant l'impression que le temps passe moins vite ;
l'alcool produit l'effet opposé [08/2012].
Le "striatum central" est l'aire de la récompense, également impliquée lorsque
le sujet est sous l'emprise d'une drogue.
Le striatum central est activé autant par le sexe, la consommation de chocolat
ou l'apprentissage d'une langue : ce mécanisme se mettrait en place dès la
petite enfance, lors des premiers apprentissages de langue orale liés à des
interactions émotionnelles importantes avec les parents [08/2018].
La zone "pré-AMS" (partie antérieure de l'aire motrice supplémentaire) est
impliquée dans la planification et la coordination des mouvements [09/2018].
L'activité nerveuse du "système vestibulaire" (impliqué dans les vertiges) est
très différente selon que les patients sont atteints de troubles bipolaires ou
de dépression [09/2019].
Les "ganglions de base" sont un réseau profond de structures interconnectées.
Ils sont impliqués entre autres dans la motivation, la prise de décision et la
gestion de la douleur. Ils jouent ainsi un rôle important dans l'effet placebo,
avec le thalamus [06/2021].
* Barrière hémato-encéphalique :
La barrière hémato-encéphalique est constituée par les vaisseaux sanguins
cérébraux (eux-mêmes constitués de cellules endothéliales aux jonctions très
serrées), et son rôle est d'empêcher les grosses molécules (potentiellement
toxiques) et les pathogènes de s'infiltrer dans le cerveau.
Seules quelques molécules de petite taille peuvent traverser la BHE : eau,
oxygène, sucre, insuline, mais aussi caféine, éthanol, nicotine, LDL,
antidépresseurs...
La BHE protège, nourrit et nettoie aussi les neurones, en les débarrassant de
leurs déchets.
Dans le cerveau, les astrocytes sont un constituant essentiel de la BHE : elles
entourent en effet les 650 km de vaisseaux cérébraux, formant une gaine
protectrice et filtrante [03/2015].
.
Une étude américaine avance que la perte d'étanchéité de la BHE pourrait être
à l'origine de la maladie d'Alzheimer - ce qui est certain est que cette perte
d'étanchéité ne fait que s'amplifier dès lors que la maladie a débuté [03/2015].
La barrière hémato-encéphalique empêche les grosses molécules d'atteindre le
cerveau, mais aussi d'en sortir - or toutes les cellules produisent des déchets
qui sont normalement canalisés vers le foie par le système lymphatique, lequel
n'est pas connecté au cerveau. On a ainsi longtemps supposé que les déchets
cérébraux étaient éliminés par les cellules gliales.
Une technique d'imagerie vient de montrer comment le liquide céphalo-rachidien,
qui se trouve dans les méninges enveloppant le cerveau, circule aussi dans des
canaux s'étendant entre les vaisseaux sanguins et les cellules cérébrales, et
sous le contrôle des cellules gliales (astrocytes), ce qui lui a valu le nom de
"système glymphatique" : il draine les débris cellulaires et protéines
indésirables jusqu'aux aquaporines pour y être éliminés.
Avec l'âge, ce système glymphatique se montrerait moins efficace, laissant
s'accumuler dans le cerveau les molécules à l'origine des maladies
neuro-dégénératives : protéines bêta-amyloïdes et protéines tau (Alzheimer) ou
alpha-synucléine (Parkinson) [07/2013].
Une étude américaine confirme que la perte d'étanchéité de la BHE pourrait être
à l'origine de la maladie d'Alzheimer - ce qui est certain est que cette perte
d'étanchéité ne fait que s'amplifier dès lors que la maladie a débuté [03/2015].
Les pompes d'efflux sont des transporteurs de la BHE qui prennent en charge le
peptide A bêta pour l'éliminer vers l'extérieur [05/2015].
.
Les chercheurs tentent depuis longtemps de franchir la BHE afin d'introduire
des substances thérapeuthiques directement là où elles doivent faire effet :
dans le cerveau - car seule une faible quantité des médicaments qui lui sont
destinés l'atteint au final.
En envoyant des nanoparticules d'or dans ces vaisseaux sanguins, puis en les
chauffant à l'aide d'un champ de radiofréquences, des chercheurs canadiens sont
parvenus à augmenter la perméabilité de la BHE - or ces nanoparticules peuvent
transporter des médicaments [05/2015].
Une expérience sur la souris a montré qu'un traitement aux ultrasons peut
ouvrir temporairement la BHE pour permettre aux plaques amyloïdes de la maladie
d'Alzheimer d'être évacuées. Les ultrasons perturbent en effet l'organisation
lipidique des membranes et donc augmentent leur perméabilité [05/2015].
.
Certaines cellules cancéreuses (cancer du sein) parviendraient à franchir la
BHE, en ouvrant les jonctions serrées des cellules endothéliales ou en déjouant
les pompes d'efflux qui les contrôlent [05/2015].
* Déclin cognitif :
Une étude américaine vient de mettre en évidence l'association entre
l'intensification des troubles cognitifs chez les personnes âgées et la perte
d'audition, sans qu'une explication soit apportée [02/2013].
.
Des souris âgées dont le gène Dkk1 a été éteint ont réussi le test du labyrinthe
avec autant de réussite que les jeunes rongeurs, ce qui n'est pas le cas
d'habitude. Ces souris possédaient en effet 80 % de neurones en plus que les
souris standards du même âge, avec des synapses de meilleure qualité.
En temps normal la protéine Dickkopf-1 est présente en plus grande quantité
chez les souris âgées que chez les jeunes rongeurs, ce qui prouve bien qu'elle
est à l'origine du déclin cognitif [02/2013].
.
Les flavonoïdes limitent la résistance à l'insuline dans le cerveau, laquelle
constitue un facteur important du déclin cognitif [04/2013].
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Chez la souris, tout comme chez l'Homme, le vieillissement aboutit à une
diminution de la protéine RbAp48 dans le gyrus denté, et semble lié aux pertes
de mémoire.
De jeunes souris chez lesquelles l'expression de la protéine RbAp48 a été
inhibée ont ainsi montré une baisse visible de leurs performances mémorielles.
A l'inverse, de vieilles souris chez lesquelles l'expression de RbAp48 a été
artificiellement stimulée dans leur gyrus denté ont retrouvé les capacités de
mémorisation d'une jeune souris [09/2013] !
.
Le déclin cognitif (mémoire verbale, vitesse d'exécution) est favorisé par les
maladies cardio-vasculaires telle l'hyperension artérielle ainsi que par
l'hyperglycémie (diabète), cela chez l'adulte âgé de 35 à 50 ans [07/2014].
* Simulation du cerveau par ordinateur :
Le projet "Human Brain Project", qui réunit 120 laboratoires issus de 22 pays,
s'est fixé pour objectif de simuler sur ordinateur le fonctionnement du cerveau
humain. En 2008 le supercalculateur Blue Gene a ainsi simulé une colonne
corticale de souris, composée de 10 000 neurones interconnectés. En 2012, 60
colonnes corticales interconnectés ont tourné en simulation sur le Blue Brain,
l'objectif étant d'atteindre 10 000 colonnes corticales pour simuler le
fonctionnement d'un cerveau de souris en 2014, puis celui d'un cerveau humain
vers 2023.
La technique de base est le "patch clamp", qui consiste à stimuler avec une
électrode un échantillon de cerveau de souris pour recueillir les réponses
électriques de chaque neurone qui le compose ; les résultats obtenus permettent
de créer un modèle, qui sera ensuite intégré dans la simulation numérique, dont
la complexité croît ainsi peu à peu. Depuis 20 ans, 20 000 expérimentations de
ce type ont été conduites ! Mais en 2012, une simulation reproduisant 298
neurones virtuels positionnés et répartis selon les observations d'un
échantillon de cortex, et les laissant libres de se connecter entre eux, a
abouti à un "connectome" (réseau des connexions neuronales) où 75 à 96 % des
points de connexions étaient similaires à la réalité, ce qui va grandement
faciliter l'élaboration des modèles numériques [12/2012].
La Commission européenne vient de déclarer "flagship" le Human Brain Project et
annonce qu'elle contribuera fortement à son financement, le coût total du HBP
étant estimé à 1,19 milliards d'euros sur 10 ans [01/2013].
"BRAIN" (Brain Research through Advanced Innovative Neurotechnologies) est le
projet équivalent que les États-Unis ont lancé en avril 2013, avec un
financement de 100 millions de dollars par an [07/2013] !
Le neurobiologiste d'origine espagnole Rafael Yuste est le premier à avoir eu
l'idée de mesurer les changements de concentration intra-cellulaires de l'ion
calcium pour visualiser l'activité neuronale du cortex [07/2013].
Une équipe internationale (Japon + Allemagne) a simulé une seconde d'activité
cérébrale d'un réseau virtuel de 1,7 milliards de neurones humains reliés entre
eux par 10^13 synapses, soit 1 % du réseau cérébral humain : 40 mn ont été
nécessaires aux 83 000 processeurs du supercalculateur K de Fujitsu, développant
10,51 pétaflops, pour simuler cette petite seconde d'activité cérébrale très
partielle [08/2013] !
Le projet Blue Brain est parvenu à simuler le fonctionnement d'un cortex de rat
doté de 31 000 neurones et 40 millions de synapses, soit l'équivalent de 0,3 mm
d'un cortex de rat.
La simulation, qui a tourné sur le supercalculateur Blue Gene de l'EPFL
(Lausanne, Suisse) dans le cadre du projet Européen "Human Brain Project", a
reproduit avec fidélité les mesures expérimentales et les statistiques de
connectivité d'un cortex de rat [11/2015].
Selon le neuroscientifique Stanislas Dehaene, directeur du Neurospin, la
conscience ne serait qu'une opération computationnelle, que de futurs
algorithmes parviendront un jour à calculer !
D'après l'imagerie cérébrale, 80 % du fonctionnement du cerveau se ferait en
"mode non conscient" (automatique), 10 % en "disponibilité globale", laquelle
permet au cerveau d'amener différentes informations à la conscience afin de les
traiter, et 10 % en introspection ou "métacognition" : c'est la conscience de soi.
Ce mode permet notamment de rechercher le nom d'un visage reconnu, et donc de
"savoir que l'on ne sait pas".
La conscience serait basée sur ces deux derniers modes.
Le premier pourrait être mimé avec un super-système de partage et de coordination
des informations, encore inexistant ; le second pourrait venir un jour des
programmes d'auto-apprentissage capables de s'évaluer et de se corriger [01/2018].
* Divers :
Un robot animé par un cerveau biologique a été présenté par Kevin Warwick
(Université de Reading, Royaume-Uni) : le cerveau est une culture de neurones
de rat, placée sur une sorte de plateau connecté au reste de la machine par
environ 60 électrodes.
Dès que le robot détecte un obstacle, il envoie un stimulus électrique à son
"cerveau" qui lui indique s'il doit tourner à droite ou à gauche [10/2008].
On nomme "connectome" l'ensemble des réseaux formés par les neurones dans le
cerveau : le projet "Human Connectome Project" a pour objectif de cartographier
l'ensemble de ces réseaux, grâce aux nouvelles techniques permettant de suivre
deux traceurs simultanément [08/2010].
Les décalages horaires ont des effets néfastes sur la mémoire, en perturbant le
processus de mémorisation mais aussi de remémoration ; plus étonnant, ces
dysfonctionnements se font encore sentir un mois après le décalage !
L'analyse de l'hippocampe de hamsters soumis à une perturbation de leur rythme
circadien montre une neurogenèse deux fois plus faible dans cette région
(essentielle à la mémoire) par rapport à une population témoin [12/2010].
Depuis 2008, plusieurs travaux laissent à penser que les maladies
neurodégénératives (Maladie d'Alzheimer, de Parkinson, de Huntington...)
seraient des maladies infectieuses à prion.
En mai 2008, l'analyse du cerveau de patients parkinsoniens greffés dans les
années 1990 avec des cellules foetales (censées corriger le déficit en
dopamine) montre que les greffons ont été envahis par des agrégats protéiques
de corps de Lewy, qui ont ainsi montré leur comportement infectieux.
En 2009, Ronald Melki démontre que la forme normale de la huntingtine
(impliquée dans la maladie de Huntington) s'agrège lorsqu'elle est exposée à
des agrégats de la forme pathologique.
Stanley Prusiner a montré en juin 2012 que l'injection dans le cerveau de
souris saines de protéines A-bêta extraites du cerveau de souris malades
d'Alzheimer induit la propagation de cette protéine pathologique dans tout
l'encéphale.
La protéine tau utiliserait elle aussi un mécanisme à prion pour remplacer de
neurone en neurone de la protéine saine par sa forme pathologique.
Le point commun à ces pathologies est qu'en temps normal, l'organisme parvient
très bien à se débarasser des agrégats protéiques qui se forment naturellement
et régulièrement ; mais il suffit d'un stress ou d'un événement traumatique
pour désorganiser la machinerie cellulaire et laisser ces déchets protéiques
s'accumuler jusqu'à laisser apparaître les symptômes de la maladie [10/2012].
On sait que la lumière bleue stimule certains neurones et permet d'augmenter la
vigilance du sujet. En équipant le tableau de bord d'une voiture avec des LED
produisant un éclairage bleu en permanence, des volontaires chargés de conduire
entre 1h et 5h du matin ont montré une vigilance quasi identique à ceux qui ont
pris deux tasses de café [11/2012].
Les neurones parvalbuminergiques sont une nouvelle variété de neurones situés
dans l'hypothalamus et dépendants de l'hormone thyroïdienne pour se développer.
Ces neurones réguleraient le rythme cardiaque et la tension artérielle [12/2012].
Le neurone CSTMD1 (Centrifugal Small Target Motion Detector 1) vient d'être
identifié chez la libellule : c'est un neurone unique qui intervient dans le
choix des proies et dans le filtrage de l'ensemble des informations visuelles
perçues par l'insecte, en ne s'activant que lorsque cette proie est visible,
cette "attention sélective" permettant à l'insecte de réussir 97 % de ses
attaques [12/2012].
Une étude américaine vient de montrer que des souris âgées, transfusées avec du
plasma sanguin de souris jeunes, avaient développé de nouvelles connexions
neuronales en nombre, et présentaient de meilleurs résultats aux tests de
mémoire et d'orientation. Le plasma sanguin contiendrait donc un ou plusieurs
facteurs non identifiés capables de rajeunir les neurones [12/2012].
.
Ces protéines variant avec l'âge ont été baptisées "chronokines" et ont été
isolées dans le plasma de jeunes adultes humains afin de les incorper dans des
fractions de plasma. La fraction GRF6019 est ainsi utilisée dans le cadre d'un
essai clinique sur la maladie d'Alzheimer [03/2020].
Une étude française INSERM-CEA a soumis des souris à de fortes radiations pour
étudier les dégâts infligés dans leur cerveau : les cellules souches précurseurs
des neurones, bien que toujours vivantes, ne jouaient plus leur rôle.
Par ailleurs, les souches de la moelle osseuse sécrétaient d'importantes
quantités de TGF-bêta ; or cette cytokine fait entrer les cellules souches
neuronales dans un état proche de la dormance, où elles sont davantage exposées
à l'apoptose.
En bloquant les TGF-bêta à l'aide d'anticorps, les cellules souches neuronales
ont pu retrouver leur capacité à produire de nouveaux neurones.
Reste à savoir si ces résultats pourraient s'appliquer maladies
neurodégénératives humaines [04/2013].
L'analyse IRM de patients migraineux montre une augmentation de 34 % du nombre
de lésions dans la substance blanche chez ces personnes, qui monte à 68 % pour
les migraines avec aura ; par ailleurs les migraineux voient le volume de leur
cerveau modifié, qui serait donc altéré par les maux de tête [09/2013].
Des expériences sur le rats montrent que lorsque le coeur s'arrête, l'activité
cérébrale s'emballe 30 secondes plus tard, avec une augmentation de l'intensité
des ondes cérébrales de hautes fréquences, dites oscillations gamma, lesquelles,
en établisant un lien entre des informations issues de plusieurs régions du
cerveau, seraient une des caractéristiques neuronales de la conscience.
S'il existe aussi chez l'Homme, ce phénomène pourrait expliquer les expériences
de "mort imminente" qui relatent tous la même expérience sensorielle [09/2013].
La théorie de la latéralisation fonctionnelle du cerveau, qui postule que
certaines utilisent davantage leur cerveau droit que leur cerveau gauche et que
cela explique une personnalité plutôt artistique ou plutôt rationnelle, a été
infirmée par l'observation IRM de plus de 1000 sujets, qui montre que tous les
individus utilisent leurs hémisphères de la même façon [09/2013] !
L'électroencéphalogramme (EEG) recueille à la surface du crâne les ondes
électriques produites par les neurones et les traduit selon différentes bandes
de fréquences :
- ondes thêta (entre 4,5 et 8 Hz) :
mesurées au niveau des lobes frontaux, caractéristiques des états de somonolence
- ondes alpha (8-13 Hz) :
caractéristiques des états de conscience apaisés
- ondes bêta (13-30 Hz)
caractéristiques des états d'activité intense, de concentration et d'anxiété
- le rythme sensori-moteur (SMR) (12-15 Hz)
mesuré au niveau du cortex moteur, il mesure la concentration de l'invididu
- les potentiels corticaux lents (SCP) sont de petites variations du potentiel
moyen du cortex.
Plus la puissance des ondes bêta est augmentée par rapport aux ondes thêta, plus
l'individu présente un état de vigilance accru.
De même, plus le ratio alpha/thêta augmente, plus l'individu est relaxé.
Le "neurofeedback" est une méthode d'entraînement cérébral qui consiste à
montrer au sujet la puissance de ses ondes cérébrales en temps réel, afin qu'il
puisse mieux les contrôler.
Certaines thérapies à base de neurofeedback semblent efficaces pour aider des
patients atteints d'hyperactivité à réduire leurs troubles, avec un effet
important sur l'inattention et l'impulsivité.
L'insomnie pourrait aussi être traitée de cette manière : durant le stade de
sommeil léger, le thalamus produit de petites bouffées de rythmes rapides, les
"fuseaux de sommeil" (sleep spindles) qui permettent de filtrer les informations
sensorielles et assurent donc la qualité du sommeil. Or le neurofeedback permet
d'augmenter le nombre de ces fuseaux de sommeil [10/2013].
Environ 700 neurones se forment chaque jour dans notre hippocampe, grâce aux
cellules souches qui y siègent [11/2013].
Un sommeil de moins de 6 heures entraînent de mauvais résultats aux tests de
vigilance, de temps de réaction et de performances cognitives, mais perturbe
aussi l'expression de 711 gènes, parmi lesquels certains régulent le métabolisme
(ce qui pourrait favoriser le diabète de type 2 et l'obésité), d'autres les
réponses inflammatoires (avec un possible impact cardio-vasculaire), d'autres
le vieillissement ou l'horloge circadienne.
Et dormir plus les nuits suivantes ne permet pas de récupérer les capacités
amoindries par une nuit trop courte : elles mettent plusieurs jours à remonter
sans jamais retrouver tout à fait leur valeur nominale ! Une dégradation
cognitive lente semble s'installer, qui ne peut que s'amplifier [02/2014]...
On spouçonne depuis plusieurs années les taux élevés de chlorure (ion chlore)
dans les neurones d'être à l'origine de nombreuses pathologies cérébrales, dont
épilepsie et l'autisme. Une équipe française a ainsi montré sur des souris
gestantes, modèles pour l'autisme, que l'administration du bumétanide, un
diurétique chargé de réduire les taux de chlore intraneuronaux, a permis de
donner naissance à des souriceaux épargnés par ce syndrome.
L'administration de bumétanide à des enfants autistes en 2012 avait déjà eu des
effets positifs (meilleure attention, diminution des stéréotypes...) sans que
l'on puisse alors démontrer que leur taux de chlorure était hors norme.
La présence du chlorure est nécessaire dans les neurones embryonnaires : il a
pour fonction de les exciter par le biais du GABA, ce qui permet l'édification
du cerveau pendant la gestation. Mais ce taux doit ensuite baisser après la
naissance, faute de quoi le taux de GABA est lui aussi élevé, ce qui entraîne
une activité électrique aberrante dans le cerveau.
C'est l'ocytocyne, libérée à la naissance, qui déclenche la baisse du taux de
chlore intraneuronal : or les naissances par césarienne pourraient perturber
cette libération de l'ocyocyne [03/2014].
L'intuition est un phénomène produisant un résultat sans que nous sachions
comment il s'est formé. Il se base sur la mémoire et est ultra-rapide (100 ms),
correspondant souvent à la "première impression", qui permet de juger quelqu'un
au premier coup d'oeil. De manière inconsciente, il fait appel à la
reconnaissance de motifs déjà connus dans une scène nouvelle, ce pour quoi nos
cerveaux sont très doués.
L'intuition est renforcée par le sommeil ("la nuit porte conseil") et les
pensées positives, et mise à mal par le stress, qui renforce la pensée
analytique - or si l'esprit est constamment occupé à effectuer des taches, la
capacité à réaliser des associations d'idées est diminuée [01/2016].
Bien que le cerveau des oiseaux soit plus petit que celui des mammifères, la
densité des neurones y est beaucoup plus élevée, surtout dans la partie
frontale (le pallium) - cela est particulièrement vrai chez les perroquets et
les oiseaux chanteurs. Il en résulte qu'un perroquet ou un corvidé possède
autant de neurones qu'un petit singe, et que le roitelet possède 2,3 fois plus
de neurones que la souris, pourtant 9 fois plus lourde [06/2016].
Le cerveau humain pourrait stocker 1 petaoctet de données, soit 10^15 [03/2016].
Les chocs à la tête peuvent entraîner des commotions cérébrales, qui débouchent
sur une ETC (encéphalopathie traumatique chronique) avec les répétitions,
notamment chez les sportifs. Cette ETC se manifeste au niveau des neurones par
une désagrégation des microtubules formant l'axone et les dendrites, que les
protéines tau, déformées, ne maintiennent plus en cohésion : les protéines tau
s'agrègent en amas, et le neurone, privé de ses prolongements, meurt [07/2016].
À masse égale, le cerveau des oiseaux possède davantage de neurones que les
primates ; le plus important serait d'ailleurs le nombre de synapses [08/2016].
L'origine infectieuse des maladies neuro-dégénératives est désormais avérée :
Parkinson, Alzheimer, Huntington, Pick : toutes sont des maladies à prion, à
l'image de Creutzfeldt-Jakob et de l'encéphalopathie spongiforme bovine.
Les soupçons ont commencé dès 2008, au décès de patients atteints de la maladie
de Parkinson et dans le cerveau desquels avait été greffés des neurones
embryonnaires dans le but de compenser les pertes de neurones dopaminergiques :
l'autopsie de leur cerveau, 10 ans plus tard, a montré que les greffons étaient
envahis par des agrégats de protéines alpha-synucléine - or en théorie, les
protéines ne se propagent pas !
Des essais sur la souris ont montré par la suite que les agrégats
d'alpha-synucléine et de huntingtine pouvaient bien passer d'une cellule à
l'autre et s'amplifier, tout comme la protéine tau d'Alzheimer.
Depuis, ce mécanisme a été élucidé : après sa synthèse, une protéine ressemble
à un collier de perles qui peut osciller entre plusieurs configurations,
certaines fonctionnelles et d'autres non. Si une protéine est mal formée, une
protéine "chaperon" la séquestre et l'aide à trouver sa configuration attendue.
Mais les chaperons sont vites débordées si trop de protéines sont défectueuses,
et ces dernières ont alors tendance à s'empiler les unes sur les autres en
formant des agrégats. Au sein des neurones, ces agrégats provoque leur
déconnexion puis leur mort.
Ces données obligent à élaborer de nouvelles approches thérapeuthiques :
d'abord repérer dans le sang ou le liquide céphalo-rachidien la signature des
protéines infectieuses grâce à des biomarqueurs, lesquels pourraient ensuite
être utilisés pour neutraliser les agrégats dans le cerveau [09/2016].
Une nouvelle source de cellules souches capables de produire des neurones a été
détectée chez la souris dans les méninges, à la périphérie de l'encéphale.
Il s'agit de la 3ème source après l'hippocampe et le bulbe olfactif
[01/2017].
Des chercheurs américains ont découvert chez la souris trois "neurones géants"
enveloppant la totalité du cerveau ! Ils prennent naissance dans le "claustrum",
structure soupçonnée de jouer un rôle déterminant dans l'émergence de la
conscience, et sont connectés aux deux hémisphères du cerveau [04/2017].
En cas d'AVC (accident vasculaire cérébral), le traitement en caisson hyperbare
sous 100 % d'oxygène semble être un traitement prometteur. L'oxygène relance
en effet la neurogenèse autour de la zone morte privée d'irrigation, permettant
une meilleure récupération des facultés [10/2017].
Il existe dans le cerveau des neurones qui induise le sommeil, en rendant les
autres neurones inactifs : tous ces neurones expriment le gène Lhx6.
Des neurones capables d'induire toutes les phases du sommeil ont été identifiés
récemment chez la souris ; chez l'homme des neurones induisant le sommeil lent
ont été identifié dans l'"aire préoptique ventro-latéral" de l'hypothalamus.
D'autres ont été identifiés dans la "zona incerta" [10/2017].
Le nerf vague est connecté aux régions du cerveau qui sont bloquées dans
l'"état végétatif", lequel pourrait être dû à une déconnexion entre les neurones
du cortex et ceux des régions sous-corticales, notamment le "thalamus", qui joue
un rôle majeur dans le transfert vers le cortex d'information des régions
sous-corticales, comme la "formation réticulée" impliquée dans l'éveil.
Or le nerf vague module l'activité de la formation réticulée, d'où l'idée
d'employer la neurostimulation vagale (NSV) pour relancer l'activité cérébrale
chez les patients en état végétatif. En 2016, après 6 mois de NSV, un patient
lyonnais est ainsi passé à un état de conscience minimale, après 15 ans de coma
[05/2018].
La mélatonine, qui favorise l'endormissement, inhiberait les neurones à orexine
de l'hypothalamus, chargés de maintenir l'éveil [07/2018].
Des chercheurs français ont montré en 2001 qu'au lieu d'être statiques, les
récepteurs des neurotransmetteurs au sein des synapses diffusent le long de la
membrane du neurone. Puis ils montreront en 2003 que ces récepteurs sont
capturés au niveau de la synapse pendant une à quelques dizaines de secondes.
La géphyrine est une protéine qui stabilise certains de ces récepteurs.
Notre mémoire est donc tributaire d'une "stabilité dynamique" [12/2018] !
L'École polytechnique fédérale de Lausanne a mis au point une méthode (STIMO)
qui a permis à des patients paraplégiques de marcher à nouveau, sans aucune
assistance !
16 électrodes ont été implantées sur la moelle épinière, en dessous de la lésion.
Chacune est située à proximité des racines nerveuses correspondant aux
différents muscles de la jambe. Un neurostimulateur inséré dans l'abdomen
et connecté aux électrodes envoie un programme d'impulsions électriques qui
reproduit l'activation de la moelle épinière durant le cycle de la marche.
Après 6 mois à un an d'entraînement, la fonction motrice subsiste même lorsque
la stimulation électrique est coupée !
Des fibres nerveuses résiduelles subsistent dans la moelle épinière lésée :
stimulation et entraînement intensif augmentent probablement les connexions
nerveuses, permettant aux ordres du cerveau d'être perçus à nouveau [12/2018].
Le chercheur californien Alysson Muotri est parvenu à faire pousser des
organoïdes néandertalisées, censés permettre de comparer les formations
neuronales de Homo sapiens et Néandertal.
Pour cela, il reprogramme des cellules de peau humaine en CSPi (cellules souches
pluripotentes induites), dans lesquelles il va remplacer un gène humain par son
équivalent néandertalien, dénommé NOVAL, avant de mettre les neurones en culture
où ils vont s'assembler en sphères (blobs) de 0,5 cm de diamètre, comportant
jusqu'à 6 couches de neurones, comme dans le cortex - ce processus prend 9 mois.
Le chercheur peut alors comparer ces blobs avec leur équivalent humain : les
premiers sont grumeleux, les seconds lisses et développent moins de connexions
synaptiques - cela avec un seul gène différent [01/2019] !
Les chercheurs de l'EPFL (Lausanne, Suisse) et de l'UCLA (Californie, USA) sont
parvenus à faire repousser la moelle épinière lésée de souris et de rats, en
déposant un substrat d'hydrogel de laminine au niveau de la lésion, un facteur
de croissance en amont et un facteur d'attraction des fibres en aval,
permettant aux fibres nerveuses (axones) de repousser à travers la lésion !
Cela n'est toutefois possible que si cette lésion est partielle et limitée,
mais ouvre des perspectives inespérées quant au passage à l'homme [03/2018].
Le sommeil paradoxal consolide la mémoire procédurale (l'apprentissage des
savoir-faire) tandis que le sommeil lent profond consolide la mémoire sémantique
et épisodique (souvenirs et connaissances).
Des chercheurs suisses ont réussi à encoder de nouvelles informations complexes
dans le cerveau de volontaires pendant la phase de sommeil lent prodond.
Durant cette phase, les neurones oscillent constamment entre des états de
silence neuronal et de brefs états de forte activité et d'excitabilité. C'est
durant ces derniers états que des mots fabriqués et d'autres réels ont été
diffusés par haut-parleur. À leur réveil, les dormeurs, en entendant de nouveau
un mot inconu, ont pu l'associer à la taille (gros ou petit) de l'objet désigné
par le mot connu associé. L'effet observé reste cependant très modeste et les
"fenêtres de tir" limitées [04/2019].
Les séjours de longue durée dans l'espace affectent durablement le cerveau des
astronautes : réduction du volume de la matière grise, augmentation du volume
du liquide céphalorachidien dans le cortex et variations de la substance blanche
qui sert aux communications entre neurones.
Les zones cérébrales les plus affectées sont celles où sont représentés les
membres inférieurs, sans emploi en apesanteur. Les lobes frontal et pariétal,
les plus affectés, sont en charge du mouvement du corps et de la fonction
exécutive supérieure.
Le syndrome "Hals" (hydrocéphalie associée à un vol spatial de longue durée)
est le nom donné à ces symptômes [05/2019].
Le flux électrique circule à 300 km/h (environ 80 m/s) à travers les neurones.
Au cours de l'évolution la taille du cerveau humain a augmenté, et les délais
de communication entre les deux hémisphères aussi, c'est pourquoi les fonctions
cérébrales se sont latéralisées, afin d'être plus rapides et efficaces [07/2019].
L'étude des poissons-zèbres montre que non seulement les poissons dorment, mais
que leur sommeil est assez semblable à celui des mammifères et des humains !
Grâce à l'introduction d'une protéine flurorescente dans leurs neurones, les
chercheurs ont pu observer des ondes lentes et synchrones typiques du
"sommeil lent profond", mais aussi une suppression du tonus musculaire et un
battement cardiaque plus lent et irrégulier, rappelent le "sommeil paradoxal",
d'autant que cette phase dépend ici, tout comme chez les mammifères, de la
MCH (hormone de concentration de la mélanine). On peut en déduire que les
poissons rêvent aussi, mais surtout que ces cycles du sommeil remontent aux
premiers vertébrés, il y a 500 millions d'années [09/2019].
Avec l'âge, notre cerveau rétrécit ! A tel point qu'une imagerie IRM du cerveau
permet d'établir cet âge avec une assez bonne précision.
Cet âge peut en outre paraître plus élevé dans certaines pathologies mentales,
ce vieillissement prématuré concernant des zones différentes selon la maladie
[11/2019].
À partir de 5 minutes après un arrêt cardiaque et pendant les 5 minutes qui
suivent, les neurones cérébraux, privés d'oxygène, vont se "dépolariser" en
relâchant leurs ions potassium et de glutamate, libérant leur charge électrique
qui va former une "vague de dépolarisation terminale" se propageant à la vitesse
de 50 µm/s au fur et à mesure que les neurones libèrent de manière irréversible
leur potentiel électrique avant de mourir en se désagrégeant, rendant tout le
milieu extracellulaire hautement toxique et la mort inéluctable [11/2019].
La défaillance de l'odorat augmente de 46 % le risque de décès dans les 10 ans.
De même, 14 biomarqueurs sanguins peuvent être retenus pour établir un risque
de décès sur les 5 à 10 ans à venir [11/2019].
Plus de 250 cas de "lucidité terminale" ont déjà été collectés : ils concernent
des personnes atteintes de démence suite à une maladie neurodégénérative
(Alzheimer, Parkinson, Huntington...), une tumeur cérébrale ou un AVC, qui
retrouvent soudain leurs fonctions cognitives quelques heures ou quelques jours
avant de mourir, et peuvent entretenir un discours sensé et lucide.
Selon une étude néo-zélandaise, 6 % des patients gravement confus vivraient un
tel épisode qui dure de 10 mn à plusieurs heures [11/2019].
L'homme de Heslington a été découvert en 2008 dans une fosse aux abords du
village anglais de Heslington, proche d'York. Décapité, son crâne a été daté
entre 673 et 482 ans avant notre ère, et contenait encore des restes de cerveau
étonnament conservés, alors que cet organe se décompose normalement par
autolyse 2 à 3 jours après le décès et n'est donc jamais conservé !
Dans le cerveau humain, la stabilité des neurones et de leurs axones dépend en
grande partie d'un réseau dense de protéines constituant le cytosquelette de
ces cellules nerveuses : ce sont les neurofilaments pour les neurones et leurs
axones, et la protéine GFAP pour les astrocytes.
En l'occurence, la préservation des protéines GFAP et des neurofilaments après
la mort semble imputable à une substance naturelle ayant pénétré dans le
cerveau dans un délai de 3 mois après le décès, qui a créé des agrégats de
protéines et limité leur exposition aux agents extérieurs en renforçant ainsi
leur stabilité [01/2020].
L'ablation d'un hémisphère cérébral chez 6 enfants atteints d'épilepsie sévère
n'a pas affecté leurs capacités cérébrales une fois adultes : âgés de 3 mois à
11 ans à l'époque, ils ont aujourd'hui de 20 à 31 ans et mènent une vie normale
avec des fonctions motrices et cognitives normales. Des chercheurs du Caltech
(USA) ont montré que chez ces individus les connexions entre les neurones de 7
réseaux étaient plus nombreuses que dans un cerveau intact, l'importante
plasticité cérébrale des enfants ayant compensé les fonctions de l'hémisphère
manquant [01/2020].
Le poids du cerveau diminue d'environ 2 % tous les dix ans dès 40-50 ans, car
il perd de la substance grise (neurones et leurs connexions) et surtout de la
substance blanche (myéline entourant les axones).
Le déclin cognitif vient de ce que le métabolisme des neurones diminue, et que
le nombre de leurs connexions s'amenuise, ralentissant les communications
[03/2020].
Le cerveau aurait une capacité de stockage de 10^15 gigaoctets, équivalente à
celle de la totalité du web [05/2021] !
Lors d'un AVC, chaque minute passée sans oxygène se traduit par la perte de
deux millions de neurones dans le cerveau [11/2021].
C'est un fait bien connu : le cerveau humain a perdu 10 % de son volume depuis
3000 ans - il est ainsi passé de 1500 à 1350 cm3 en moyenne.
Les causes de ce phénomène ne sont pas claires, mais elles pourraient résulter
du recours massif à l'intelligence collective dans les sociétés humaines, qui
s'appuie sur le partage des connaissances et de la prise de décision au niveau
du groupe [11/2021].
Le chercheur américain Mauro Manassi (Université de Berkeley, USA), démontre
dans une étude l'existence d'un décalage temporel de 15 secondes entre ce qui
se trouve devant nous et ce que notre cerveau nous fait effectivement voir
après des mises à jour régulières [03/2022] !
Sur la base de 123 984 IRM du cerveau de 101 457 individus, des chercheurs
britanniques ont pu établir les courbes de croissance du volume des matières
grises et blanches ainsi que l'épaisseur corticale moyenne au cours de la vie.
La matière grise (neurones) atteint ainsi son pic à 6 ans, la matière blanche
(connexions) à 29 ans, et le cortex son épaisseur maximale à 2 ans [06/2022].
Un fossile de lobopodien (un inverterbré vivant dans les fonds marins il y a
plus de 500 millions d'années) long de 1,5 cm et vieux de 525 millions d'années
comporte des parties bien préservées du cerveau, chose rarissime.
Des photographies multispectrales à haute résolution montrent que la structure
comprenant le cerveau et le système nerveux n'a presque pas changé en 525
millions d'années chez les arthropodes !
Chaque domaine du cerveau, et ses caractéristiques correspondantes, sont ainsi
spécifiés par la même combinaison de gènes, quelle que soit l'espèce étudiée.
La fabrication d'un cerveau d'arthropode suit donc un plan de base génétique
commun. Reste à savoir si cette même continuité serait applicable à d'autres
genres animaux [12/2022].
En dirigeant des impulsions ultrasoniques vers l'"aire préoptique" (POA) du
cerveau de souris et de rats, des chercheurs américains ont engendré
l'activation des neurones déclencheurs de la torpeur, un état aux
caractéristiques corporelles proches de l'hibernation.
Une décharge de 10 secondes suffit pour réduire l'activité cardiaque et la
consommation d'oxygène et faire chuter la température corporelle. Des souris
ont été maintenues dans cet état d'hibernation pendant 24 heures, sans aucun
signe de dommage corporel ou d'inconfort chez les animaux [06/2023].
Selon une étude de l'université de New-York (USA), les péricytes travaillent
en étroite collaboration avec les neurones pour former et stocker des souvenirs
à long terme.
Après la phase initiale d'apprentissage, la formation de la mémoire à long terme
se déroule dans l'hippocampe, qui produit de l'IGF-2 (un facteur de croissance)
à cette occasion. Or il s'avère que les péricytes produisent la moitié de
l'IGF-2 présent dans l'hippocampe.
Et lorsque cette production d'IGF-2 est bloquée au niveau des péricytes, les
rongeurs étudiés perdent la capacité à former des souvenirs à long terme.
Cette découverte pourrait aider à comprendre les maladies neurodégénératives
comme Alzheimer ou Parkinson [10/202 3].
Les "filopodes" sont de minces synapses inactives découvertes en grandes
quantités dans le cerveau de souris : ils constitueraient un stock disponible
pour accueillir de nouveaux souvenirs sans en effacer d'autres [02/2023].
Des marqueurs génétiques spécifiques ont été identifiés dans les neurones
propriocepteurs, impliqués dans la proprioception [02/2023].
Le cerveau de la drosophile compte 3013 neurones formant 544 000 synapses [02/2023].
Une équipe de chercheurs du Neuro-Electronics Research Flanders (NERF) a montré
que deux populations neuronales différentes coexistent dans la moelle épinière
et lui permettent de s'adapter et de rappeler des mouvements et comportements
appris de manière totalement indépendante du cerveau [04/2024].
Une étude chinoise avance que des photons intriqués pourraient être générés à
l'intérieur des gaines de myéline entourant les connexions neuronales, ce qui
expliquerait l'étonnante vitesse de la comunication entre les neurones [09/2024].
Des chercheurs du Wellesley College avancent que l'anesthésie agirait sur les
microtubules présents dans les neurones, car des rats ayant reçu un stabilisateur
de ces microtubules réagissent beaucoup plus lentement à l'anesthésie.
Outre qu'elle apporte un éclairage nouveau sur le mécanisme de l'anesthésie,
cette étude remet en lumière la théorie de la "conscience quantique", qui
imagine que la conscience pourrait naître des vibrations quantiques des
microtubules [10/2024].
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