Santé

Remise en cause de l'organisation du cerveau

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Une étude de l'Université de Newcastle et de l'Université Internationale de Bremen (Allemagne) remet en question la théorie dominante selon laquelle le système nerveux est principalement composé de très courtes connexions de fibres nerveuses entre cellules nerveuses, ou neurones, afin de fonctionner de manière aussi efficace que possible. En lieu et place de cette conception, l'étude suggère que, pour le fonctionnement général du cerveau, les longues connexions de fibres nerveuses sont aussi importantes que les courtes.

Cerveau

Les chercheurs se sont appuyés sur une analyse informatique approfondie de bases de données publiques, contenant les informations des études anatomiques du cerveau des primates et des vers, au niveau mondial. Une partie importante de ce que l'on sait aujourd'hui à propos du cerveau humain dérive des recherches menées sur les primates. Les scientifiques ont utilisé ces recherches parce que les primates ont parcouru des stades évolutionnaires similaires à ceux des humains.

Les scanners cérébraux des patients atteints de la maladie d'Alzheimer ou d'autisme, avaient montré qu'il manquait à ceux-ci certaines interactions neuronales de longue distance, sans que les experts ne comprennent la relation à la maladie. Selon la nouvelle étude, les fibres longues sont importantes car elles peuvent envoyer des messages rapidement sur de longues distances, comparativement à ce qui se passerait si le même message était envoyé, sur la même distance, par la biais de nombreuses fibres courtes. Elle a aussi mis en évidence le fait que de longues fibres sont plus sûres pour la transmission de messages sur de longues distances.

"L'on peut établir un parallèle avec un voyage en train de Newcastle à Londres," indique le Dr Marcus Kaiser, de l'Université de Newcastle, qui a dirigé les recherches. "On arrive à Londres beaucoup plus rapidement et facilement en prenant un train direct. Par contre, si l'on accomplit un voyage via Durham, Leeds et Stevenage, en changeant de train à chaque fois, il faudra plus de temps pour arriver. L'on s'expose, de surcroît, au risque de manquer l'un ou l'autre des changements de train. C'est la même chose dans le cerveau humain," déclare Kaiser.

Les scientifiques avaient suggéré que le cerveau était comme un ordinateur, que pour une efficacité optimale, il devrait être principalement doté de courtes connexions entre cellules nerveuses. L'étude suggère, selon le Dr Claus Hilgetag, de l'Université Internationale de Bremen, qu'une combinaison de différentes longueurs de projections neuronales est essentielle. "Il est particulièrement intéressant d'avoir pu faire les mêmes observations aussi bien chez le primate que chez le ver, étant donné que leur cerveau est très différent en termes de dimension et de forme," déclare-t-il.

Les nouvelles recherches pourraient contribuer au diagnostic et peut-être au traitement de la maladie d'Alzheimer et de l'autisme. Des informations supplémentaires en ce qui concerne les réseaux neuronaux, plus spécifiquement le rôle des fibres nerveuses longues et courtes, sont cependant nécessaires.

Les recherches sont publiées dans la revue académique PLoS Computational Biology.

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