Un étrange signal dans notre cerveau

Notre cerveau n’a vraisemblablement pas encore livré tous ses secrets. Des chercheurs ont en effet découvert un nouveau signal “gradué” au niveau des cellules corticales externes.

La découverte a été réalisée alors que ces chercheurs, originaires d’instituts allemands et grecs, mesuraient l’activité électrique dans des sections de tissu prélevé durant des interventions chirurgicales. Des interventions visant des patients épileptiques.

L'image d'un cerveau
Crédits Pixabay

En analysant la structure de ces tissus à l’aide d’une microscopie à fluorescence, les chercheurs ont découvert que les cellules individuelles du cortex n’utilisaient pas uniquement les ions sodium habituels. Ils faisaient également appel à du calcium.

Le cerveau, une machine formidable

Plus surprenant, la combinaison de ces éléments provoquait des vagues de tension qui n’avaient jamais été mesurées auparavant. Des vagues désignées par le terme technique DCaAP.

Cette découverte pourrait changer beaucoup de choses, et notamment notre connaissance des mécanismes de calcul du cerveau.

Tout comme un ordinateur, un cerveau utilise la tension électrique pour effectuer des opérations. Le signal prend la forme d’une onde composée d’un canal d’ouverture et d’un canal de fermeture. Ces derniers échangent des particules chargées pour former un potentiel d’action.

Contrairement aux puces que nous trouvons à l’intérieur de nos ordinateurs, le cerveau est bien entendu dépourvu de transistors ; la gestion des signaux incombe donc aux dendrites.

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Un signal repéré dans des tissus cérébraux

Matthew Larkum, un neurologue travaillant pour l’Université Humbolt, est justement revenu sur le rôle de ces dendrites à l’occasion de l’édition 2020 de l’American Association for the Advancement of Science :

“Les dendrites sont essentielles à la compréhension du cerveau car elles sont au coeur de ce qui détermine la puissance de calcul des neurones uniques.”

Matthew Larkum – American Association for the Advancement of Science

Les neurologues à l’origine de cette découverte ont alors approfondi leurs recherches afin de déterminer si ce signal était propre aux personnes épileptiques. Ils ont alors analysé d’autres prélèvements, recueillis cette fois chez des personnes souffrant de tumeurs cérébrales. Le signal a une nouvelle fois été identifié.

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Un système logique plus complexe que prévu ?

Afin de mieux le comprendre, ils ont ensuite tenté de bloquer le calcium, ce qui a provoqué l’arrêt du signal.

Si cette découverte est aussi importante, c’est parce qu’elle pourrait remettre en question notre vision des fondements logiques de notre cerveau. A l’origine, les ondulations de tension peuvent être communiquées sous deux formes : un message ET et un message OU. Or d’après les chercheurs, ces neurones individuels permettraient au cerveau d’émettre un signal que lorsqu’un autre signal est classé. C’est ce qu’ils ont baptisé l’opération XOR.

A ce stade, cependant, ils préfèrent ne pas tirer de conclusions trop hâtives et ils souhaitent ainsi poursuivre leurs recherches. En attendant, si vous voulez en savoir plus, leur étude peut être consultée à cette adresse.

Mots-clés neurologie