Des neuroscientifiques découvrent le processus derrière le travail de haut niveau du cerveau


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  • Notre capacité à penser, à décider, à nous souvenir des événements récents et plus encore, provient du néocortex de notre cerveau. Aujourd’hui, des neuroscientifiques de l’Université de Californie à Irvine ont découvert des aspects clés des mécanismes à l’origine de ces fonctions. Leurs découvertes pourraient à terme aider à améliorer les traitements de certains troubles neuropsychiatriques et lésions cérébrales. Leur étude paraît dans Neurone.

    Les scientifiques savent depuis longtemps que le néocortex intègre ce que l’on appelle des flux d’informations de rétroaction et de rétroaction. Les données d’anticipation sont relayées par les systèmes sensoriels du cerveau depuis la périphérie (nos sens) jusqu’aux zones d’ordre supérieur du néocortex. Ces régions cérébrales de haut niveau envoient ensuite des informations de rétroaction pour affiner et ajuster le traitement sensoriel. Cette communication va-et-vient permet au cerveau d’être attentif, de conserver des souvenirs à court terme et de prendre des décisions.

    « Un exemple simple est lorsque vous voulez traverser une route très fréquentée », a déclaré l’auteur correspondant Gyorgy Lur, Ph.D., professeur adjoint de neurobiologie et de comportement à l’École des sciences biologiques. « Il y a des arbres, des gens, des véhicules en mouvement, des feux de circulation, des panneaux et plus encore. Votre néocortex de niveau supérieur indique à votre système sensoriel ce qui mérite votre attention pour décider quand traverser. »

    L’interaction entre les systèmes de niveau supérieur et inférieur nous permet également de nous souvenir de ce que vous avez vu lorsque vous avez jeté un coup d’œil dans les deux sens pour recueillir les informations. « Si vous n’aviez pas cette mémoire à court terme, vous continueriez à regarder en arrière et ne bougeriez jamais », a-t-il déclaré. « En fait, si nos flux d’anticipation et de rétroaction ne travaillaient pas constamment ensemble, nous ferions très peu de choses, sauf répondre par réflexes. »

    Jusqu’à présent, les scientifiques ne savaient pas exactement comment les neurones du cerveau participaient à ces processus complexes. Lur et ses collègues ont découvert que les signaux d’anticipation et de rétroaction convergent vers des neurones uniques dans les régions pariétales du néocortex. Les chercheurs ont également découvert que des types distincts de neurones corticaux fusionnent les deux flux d’informations sur des échelles de temps nettement différentes et ont identifié l’architecture cellulaire et de circuit qui sous-tend ces différences.

    « Les scientifiques savaient déjà que l’intégration de plusieurs sens améliore les réponses neuronales », a déclaré Lur. « Si vous ne voyez que quelque chose ou que vous l’entendez, votre temps de réaction est plus lent que lorsque vous les ressentez avec les deux sens simultanément. Nous avons identifié les mécanismes sous-jacents qui rendent cela possible. »

    Il a noté que les données de l’étude suggèrent que les mêmes principes s’appliquent si un flux d’informations est sensoriel et l’autre est cognitif.

    Comprendre ces processus est essentiel pour développer de futurs traitements pour les affections neuropsychiatriques telles que les troubles du traitement sensoriel, la schizophrénie et le TDAH, ainsi que pour les accidents vasculaires cérébraux et autres lésions du néocortex.

    Lur est membre du Center for the Neurobiology of Learning and Memory, du Center for Neural Circuit Mapping et du Center for Hearing Research de l’UC Irvine.

    doctorat Le candidat Daniel Rindner, qui a effectué tous les enregistrements neuronaux et les travaux sur les tissus biologiques, a été le premier auteur de l’article. Archana Proddutur, Ph.D., chercheuse postdoctorale au laboratoire et deuxième auteur de l’article, a mené une modélisation informatique qui a conduit à la compréhension mécaniste des processus intégrant les flux d’informations sensoriels et cognitifs. Leurs recherches ont été soutenues par la Fondation Whitehall, l’Institut national de la santé mentale, l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux et l’Institut national sur la surdité et les autres troubles de la communication.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Université de Californie – Irvine. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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