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Coulée régulière dans le cerveau


Le cerveau organise le casting pour différentes cellules
Depuis des décennies, les neuroscientifiques se demandent comment le cerveau peut apprendre encore et encore de nouvelles tâches sans avoir à se développer continuellement au cours de la vie. Il y a des indications que le nombre de cellules cérébrales - par exemple les cellules nerveuses et les cellules gliales - augmente initialement lorsque nous apprenons, mais beaucoup sont ensuite rejetées ou affectées à d'autres rôles. Des scientifiques allemands et suédois présentent cette théorie dans la revue Trends in Cognitive Sciences.

«Le volume du cerveau augmente au cours des premières phases d'apprentissage, puis se normalise partiellement ou même complètement», explique l'auteur principale Elisabeth Wenger, neuroscientifique à l'Institut Max Planck pour le développement humain à Berlin. "Il semble être efficace d'explorer d'abord les possibilités, d'essayer différentes structures et types de cellules, de choisir les meilleures et de se débarrasser de celles dont on n'a plus besoin."

Elle décrit métaphoriquement les cellules cérébrales comme des acteurs participant à un casting pour un film réalisé par le cerveau: le cerveau invite différents candidats en produisant de nouvelles cellules, ce qui provoque sa croissance en volume macroscopiquement reconnaissable. Le cerveau essaie ensuite différentes fonctions - afin de reconnaître quelles cellules peuvent le mieux stocker ou transmettre l'information; ceux-ci sont ensuite conservés. Les autres candidats sont alors rejetés ou attribués à d'autres rôles.

Comme indication d'un tel mécanisme, les scientifiques citent une étude dans laquelle les droitiers ont appris à écrire et à dessiner de la main gauche. Au bout d'un mois, son volume cérébral avait augmenté, mais trois semaines plus tard, il était presque revenu à la normale. Les chercheurs ont fait des observations similaires dans d'autres études, dans lesquelles, par exemple, des singes ont appris à utiliser un râteau pour se nourrir ou des rats ont appris à distinguer les sons.

Phénomène connu des études animales
Wenger et ses co-auteurs Claudio Brozzoli, Ulman Lindenberger et Martin Lövdén ont été surpris de la fréquence à laquelle le phénomène d'expansion et de renormalisation du cerveau a déjà été identifié dans les études animales et supposent qu'il s'applique également au cerveau humain. «Nous ne sommes certainement pas les premiers à proposer ni même à découvrir le modèle d'expansion et de renormalisation», déclare Wenger. "Mais c'est nous qui connectons maintenant le modèle aux changements de volume de la matière grise chez l'homme pour la première fois."

Les scientifiques pensent que cette théorie devrait influencer la manière dont les chercheurs mènent des études sur le cerveau. «Il est maintenant devenu clair que la conception de l'étude auparavant typique avec deux temps de mesure ne convient pas pour saisir toute l'étendue des changements en cours», déclare Wenger. "Cette théorie nécessite l'utilisation de plans d'étude avec un nombre plus élevé de temps de mesure afin de pouvoir décrire pleinement les changements de volume cérébral."

Ce travail a été soutenu par la société Max Planck, le Conseil européen de la recherche, le Conseil suédois de la recherche, l'Institut européen de recherche de Florence et l'Agence nationale de la recherche. Publication originale. Wenger, E., Brozzoli, C., Lindenberger, U., & Lövdén, M. (2017), Expansion and renormalization of human brain structure during skill acquisition Trends in Cognitive Sciences, 21 (12), 930-939

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