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Malgré tous nos efforts (et malgré la reconnaissance de notre travail par les organismes approchés), nous ne sommes pas parvenus à trouver de nouvelles sources de financement. Nous nous voyons contraints de nous en remettre aux dons de nos lecteurs et lectrices pour continuer de mettre à jour et d'alimenter en contenu le blogue et le site.

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Bruno Dubuc, Patrick Robert, Denis Paquet et Al Daigen






Lundi, 10 décembre 2018
Premier atlas virtuel en 3D de toutes les cellules du cerveau de souris

Le premier atlas complet en 3D du cerveau de souris vient d’être lancé conjointement avec la publication des travaux ayant permis sa réalisation dans la revue Frontiers in Neuroinformatics. Intitulé A Cell Atlas for the Mouse Brain, cet article détaille les nombreuses étapes qui ont rendu possible le Blue Brain Cell Atlas, accessible sur Internet par son portail.

On y apprend d’abord que malgré les innombrables études où l’on fait des tranches de cerveau de souris en y colorant les cellules pour le compter et les localiser, seulement environ 4% des régions du cerveau comportent des données pour ces deux paramètres. Car étudier la composition et l’architecture cellulaire de véritables cerveaux de souris comporte d’énormes difficultés à l’échelle microscopique de la visualisation des cellules, rappelle Henry Markram, l’auteur principal de l’article (imaginez alors avec le cerveau humain…).

C’est pourquoi, la puissance des ordinateurs rendant maintenant cela possible, l’on se tourne vers la construction d’atlas virtuels en 3D pour pouvoir ensuite naviguer sans contrainte dans cette géographie complexe et mieux la comprendre. Comme l’explique l’un des auteurs de ce modèle 3D, on peut faire une analogie entre les premières cartes géographiques dessinées à la main (la tranche de cerveau de rat où l’on applique des colorants pour voir les cellules) et Google Map aujourd’hui où l’on peut zoomer à différentes échelles pour explorer les détails de n’importe quel racoin de la Terre. Exactement comme cet atlas 3D nous permet aussi de zoomer pour explorer chaque racoin du cerveau de souris.

Or, ce qui est quand même fabuleux ici, c’est que tout comme Google Map va nous montrer avec précision jusqu’à la petite rue où vous habitez, de même le Blue Brain Cell Atlas va vous monter dans tel sous-régions de telle petite structure cérébrale combien il y a de cellules et comment elles sont disposées. Un prérequis essentiel dans la longue et périlleuse entreprise de compréhension de l’architecture et éventuellement de la connectivité globale des neurones du cerveau.

Là où le modèle impressionne également c’est dans les types cellulaires représentés. On y fait par exemple la distinction entre les deux grandes familles de neurone du cerveau, les neurones excitateurs et les neurones inhibiteurs. Les premiers, comme leur nom l’indique, favorisent le déclenchement d’un influx nerveux dans les neurones qu’ils rejoignent. Et les seconds le rendent plus improbable. Et c’est cette subtile balance entre excitation et inhibition qui va permettre l’émergence de juste assez d’oscillation dans notre activité cérébrale pour que la pensée soit possible. Trop d’excitation pour X raisons, et c’est la crise d’épilepsie. Trop d’inhibition pour Y raisons, et c’est l’EEG quasi plat, voire le coma.

On voit donc rapidement l’intérêt du Blue Brain Cell Atlas qui permet maintenant à tout le monde d’y découvrir le nombre et l’emplacement des neurones dans les 96% des régions du cerveau de souris dont il n’y avait à peu près pas de données disponibles (l’Atlas est ouvert à tous et la communauté scientifique est invitée à le mettre à jour au fil de leur découvertes).

On a parlé des neurones à date mais le Blue Brain Cell Atlas est un atlas de toutes les cellules du cerveau, et donc également de l’autre moitié du cerveau trop souvent négligé, les cellules gliales. Et encore ici, il permet de distinguer entre les trois principaux sous-types, soit les astrocytes, les oligodendrocytes et la microglie. Pas étonnant que ça ait pris 5 ans de travail pour transformer des milliers de tranches de tissus colorées avec ces différents types cellulaires (fournies surtout par le Allen Institute for Brain Science) pour créer ces points virtuels dans le modèle.

J’attire ici l’attention sur le fait que les cellules ainsi cartographiées ne sont représentées que par des points. Il aurait été bien trop complexe de tenter avec ces méthodes de dessiner la moindre dendrite ou le moindre axone des neurones. Ce travail a toutefois été réalisé pour une région bien plus petite du cerveau de souris, soit une colonne corticale contenant environ 10000 neurones (sur environ 71 millions de neurones dans le cerveau de souris entier). Publié en 2015 alors qu’il avait été annoncé pour 20o8, ce modèle attendu (c’est le cas de le dire) était aussi le fruit du travail d’Henry Markram et de ses nombreux collègues du Human Brain Project. Très nombreux en fait, plus d’une soixantaine. Et comme de telles simulations impliquent beaucoup de monde et de gros sous, il y avait eu toutes sortes de problèmes liés aux objectifs et au mode de gouvernance de ce Human Brain Project.

Je n’ai pas le temps de retourner fouiller dans les potins scientifiques pour savoir comment avait évolué cette affaire jusqu’à la fin, mais il semble que le Blue Brain Project (l’initiative de Markram à l’origine du Human Brain Project) ait survécu et nous apporte aujourd’hui ce premier atlas 3D complet du cerveau de souris.

Du simple au complexe | Pas de commentaires


Lundi, 3 décembre 2018
L’étrange ordre des choses selon Antonio Damasio

De l’autopoïèse à l’homéostasie, et de l’affect à la culture, il n’y aurait qu’un pas qu’Antonio Damasio tente de franchir dans son dernier bouquin publié au début de l’année et intitulé « The Strange Order of Things: Life, Feeling, and the Making of Cultures ». Depuis au moins « L’erreur de Descartes » (1994, traduit en français en 1995), Damasio n’a jamais cessé de rappeler comment notre raison, loin d’être la chose désincarnée et rationnelle que l’on croit, s’enracinait littéralement dans nos émotions. Sans ces dernières, aucun choix éclairé ne serait vraiment possible, du moins en ce qui concerne notre survie ou ce qui, dans nos sociétés modernes, nous facilite la vie. C’est ce dernier pas, cette dernière brique à cet édifice qu’il construit depuis trois bonnes décennies, que l’on retrouve dans son dernier ouvrage si j’en crois cette recension dans Knowing Neurons et celle-là dans The Gardian. (Lire la suite…)

L'émergence de la conscience | Pas de commentaires


Lundi, 26 novembre 2018
La sieste aidera votre jeune enfant à consolider ses apprentissages… s’il n’est pas trisomique

On ne passerait pas environ le tiers de notre vie à être couché immobile et inconscient, bref à dormir, si cela ne nous était pas grandement bénéfique. Et de fait, on commence à comprendre les nombreux bienfaits du sommeil pour l’organisme, et en particulier pour le cerveau. Cela va de l’élimination accrue des déchets comme la protéine bêta-amyloïde, à la diminution de surface des synapses augmentée par les innombrables stimulations de la journée (un « reset » nécessaire des connexions neuronales de l’ordre de 20%). L’un des effets positif du sommeil les plus étudiés est sans doute la consolidation des apprentissages significatifs qu’il favorise dans certains réseaux de neurones (qui eux vont donc conserver l’augmentation d’efficacité acquise durant la journée).

C’est cette contribution du sommeil à la consolidation des apprentissages qui vient d’être une fois de plus confirmée dans une étude faite sur les tous jeunes enfants (de 2 à 4 ans environ). (Lire la suite…)

Dormir, rêver... | Pas de commentaires


Lundi, 19 novembre 2018
Des facultés cognitives utiles aux échecs… et dans la vie

Si vous êtes un amateur d’échecs comme moi, ou à plus forte raison un joueur ou une joueuse intermédiaire ou expert.e, vous êtes peut-être en retard sur votre journée de travail parce que vous regardez la 8e partie en cours (sur 12) du championnat mondial des échecs opposant le champion en titre depuis 2013, le norvégien Magnus Carlsen à l’aspirant américain Fabiano Caruana, numéro deux mondial. Mais contrairement à vous peut-être, j’ai la chance, grâce à mon métier de blogueur sur les sciences cognitives, de transformer ma procrastination matinale en « temps de réflexion » pour mon billet d’aujourd’hui. Les ruses de l’esprit humain vont bien au-delà de l’échiquier…

Après uniquement des parties nulles à date (donc 7!), que nous réserve cette 8e rencontre ou pendant en général 4 à 5 heures (7 heures pour la première!) deux êtres humains sont assis l’un devant l’autre et font essentiellement que… penser. En langage des sciences cognitives (puisqu’il faut bien en parler un peu ici pour justifier ma procrastination), on pourrait dire que leur cerveau fait du « offline » pendant l’immense majorité du temps où ils réfléchissent, et du « online » quand ils finissent par bouger de temps en temps leurs pièces. Mais au fait, qu’entend-t-on au juste par « réfléchir » quand on joue aux échecs ? Quels sont les mécanismes cognitifs ou mentaux qui sont alors sollicités ? (Lire la suite…)

Au coeur de la mémoire, De la pensée au langage | Pas de commentaires


Lundi, 12 novembre 2018
La petite et la grande histoire des neurosciences

Je vous propose cette semaine deux lectures possibles de l’histoire des neurosciences : celle que j’appellerais « la petite » et l’autre, moins évidente mais peut-être plus enivrante, celle de « la grande ».

Un bel exemple de la petite histoire des neurosciences nous est donné par une initiative des étudiant.es gradué.es de l’université de la Colombie-Britannique et de l’université de Calgary, toutes deux de l’ouest canadien. Intitulé « Neuroscience Through the Ages Online Interactive Timeline« , il s’agit d’un site web où l’on peut naviguer une ligne du temps verticale où différentes figures marquantes de l’histoire des neurosciences sont illustrées par un dessin de style bande-dessinée. Et de fait, quand on clique sur l’une des images, on accède à une courte BD de quelques images chacune résumant la contribution scientifique de la personne en question. (Lire la suite…)

Du simple au complexe | Pas de commentaires