Le cerveau humain est si puissant que même les ordinateurs intelligents - les réseaux neuronaux - sont créés à l'image et à la ressemblance du cerveau humain. Par conséquent, la définition des principes de notre cerveau, tous ses multiples processus, continue de faire l'objet de nombreuses études. Récemment, dans la revue Science, une étude d'un groupe de scientifiques de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA) est apparue, révélant de nouvelles informations sur le fonctionnement interne du cerveau et pouvant changer notre compréhension de la façon dont l'apprentissage se déroule.
L'étude était basée sur une certaine partie des neurones - les dendrites. Les dendrites sont de longues structures en forme de branches qui se connectent à un corps cellulaire arrondi appelé soma. On pensait que les dendrites n'agissaient que comme des conducteurs qui transmettent des rafales d'activité électrique du corps cellulaire à d'autres neurones. Mais une étude de l'UCLA a montré que les dendrites peuvent générer leurs propres sursauts électriques - et le font 10 fois plus souvent qu'on ne le pensait auparavant.
Les chercheurs sont arrivés à cette conclusion en étudiant les souris. Au lieu d'implanter des électrodes dans les dendrites, elles ont été placées à côté des dendrites. Il a révélé que les dendrites étaient plus de cinq fois plus actives que le poisson-chat lorsque les rats dormaient et dix fois plus lorsqu'ils se réveillaient.
Comprendre le cerveau
«Il y a une croyance répandue dans les neurosciences selon laquelle les neurones sont des appareils numériques. Soit ils génèrent des éclaboussures, soit ils ne le font pas », déclare Mayenk Mehta, auteur principal de l'étude. «Ces résultats montrent que les dendrites ne se comportent pas seulement comme un appareil numérique. Les dendrites génèrent des sursauts numériques tout ou rien, mais ils présentent également de grandes fluctuations analogiques qui s'écartent de ce type. C'est une pierre sérieuse dans le jardin des neurologues qui soutiennent ce point de vue depuis environ 60 ans.
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Étant donné que les dendrites représentent plus de 90% du tissu nerveux - environ 100 fois celui du poisson-chat - cela pourrait signifier que le cerveau humain a 100 fois plus de capacité qu'on ne le pensait auparavant.
En fin de compte, cette recherche pourrait aider les professionnels de la santé à développer de nouveaux traitements pour les troubles neurologiques. La recherche peut également éclairer la manière dont l'apprentissage se déroule réellement.
«De nombreux modèles précédents supposent que l'apprentissage se produit lorsque les corps cellulaires de deux neurones sont actifs simultanément», explique le co-auteur Jason Moore. "Nos résultats montrent que l'apprentissage peut se produire lorsqu'un neurone d'entrée est actif en même temps qu'une dendrite active - et peut-être que différentes parties de la dendrite peuvent être actives à des moments différents, ce qui suggère beaucoup plus de flexibilité dans l'apprentissage qu'un seul neurone."
ILYA KHEL
