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Lundi, 14 mai 2012
Rythmes cérébraux : osciller pour mieux lier

La plupart de nos neurones émettent des influx nerveux selon un certain rythme. La fréquence de ces oscillations peut varier de quelques potentiels d’action par seconde à plusieurs centaines de Hertz. L’activité cérébrale chaotique révélée par l’électroencéphalogramme (ou EEG) réflète la sommation de ces rythmes chez les milliards de neurones de notre cerveau.

Or il fut un temps, pas si lointain dans l’histoire des neurosciences, où le caractère chaotique de l’ensemble de ces oscillations, associé à du bruit de fond, était peu considéré, voire ramené à un épiphénomène sans importance. Cette époque est toutefois bien révolue. En effet, la dimension temporelle de l’activité cérébrale qui se traduit par ces rythmes cérébraux est maintenant au cœur des travaux dans des champs de recherche complexes comme le sommeil ou la conscience.

On vous propose donc cette semaine deux longues et fascinantes entrevues avec des pionniers de ces recherches en neuroscience.

Le premier, Rodolfo Llinás, a beaucoup travaillé sur le rôle des rythmes neuronaux que l’on observe entre le thalamus et le cortex dans l’émergence dela conscience. Il rappelle entre autres dans l’entrevue l’importance des oscillations neuronales pour synchroniser différentes propriétés d’une perception, propriétés (par exemple, la taille, la couleur, le mouvement…) qui activent souvent des régions distinctes et distantes dans le cerveau. Faire feu ensemble, selon un certain rythme, permettrait alors à ces neurones de se reconnaître et de résoudre ce qu’on appelle en anglais le « binding problem ».

Le second, György Buzsáki, nous rappelle que les phénomènes cycliques comme les oscillations neuronales sont omniprésents dansla nature. Il suffit que deux forces s’opposent pour que le calme plat soit rapidement remplacé par un rythme. Et notre cerveau regorge de forces qui s’opposent, à commencer par les ions sodium et potassion qui, en traversant la membrane cellulaire en direction opposée, génèrent les potentiels d’action. Ou encore aux nombreux neurones inhibiteurs qui, insérés parmis des neurones excitateurs, peuvent ponctuer l’émission d’influx nerveux de ceux-ci de silences, créant ainsi un phénomène rythmique.

Voilà donc une façon très économe pour le cerveau de favoriser de la synchronisation d’activité neuronale, une phénomène d’une grande importance pour de nombreux processus cognitifs complexes comme la mémoire, rappelle Buzsáki. Car lorsque deux populations de neurones oscillent au même rythme, il devient beaucoup plus facile pour elles de synchroniser un grand nombre d’influx nerveux en adoptant simplement la même phase dans leur oscillation. Du coup, ce sont des assemblées de neurones entières qui se reconnaissent et se parlent, et peut-être alors une perception consciente qui jaillit

i_lien The Electric Brain :  an interview with neuroscientist Rodolfo Llinás
a_lien Brain Science Podcast #31:  Brain Rhythms with György Buzsáki
a_lien Transcript of an interview of György Buzsáki about his book, Rhythms of the Brain (BSP #31)

Du simple au complexe, L'émergence de la conscience | 2 commentaires »


2 commentaires à “Rythmes cérébraux : osciller pour mieux lier”

  1. [...] Le blogue du cerveau à tous les niveaux » Rythmes cérébraux : osciller pour mieux lier La plupart de nos neurones émettent des influx nerveux selon un certain rythme. La fréquence de ces oscillations peut varier de quelques potentiels d’action par seconde à plusieurs centaines de Hertz. L’activité cérébrale chaotique révélée par l’électroencéphalogramme (ou EEG) réflète la sommation de ces rythmes chez les milliards de neurones de notre cerveau. Or il fut un temps, pas si lointain dans l’histoire des neurosciences, où le caractère chaotique de l’ensemble de ces oscillations, associé à du bruit de fond, était peu considéré, voire ramené à un épiphénomène sans importance. ( parce que de nombreux commentaires renvoient une forme d’impuissance, de pessimisme fort compréhensible face aux constats politiques et économiques développés ici-même, il est important d’amener aussi des aspects constructifs et positifs à toute cette histoire. Les crises sont facteurs de création, de liens et d’inventivité puisqu’elles forcent à compenser les difficultés inhérentes qu’elles génèrent. Il est possible de hacker la société, à son échelle individuelle, et avec un mouvement de ce type de plus en plus partagé par le plus grand nombre, de faire basculer un peu les choses, voir beaucoup. ) Pour les plus jeunes, les moins de 25-30 ans, certains modes de fonctionnement sont quasiment inconnus. Par exemple, les trois ou quatre gugus qui entourent un capot ouvert de voiture avec tout un tas de clés, de tournevis et autres canettes de bière autour et qui passent plusieurs journées à réparer l’engin. [...]

  2. [...] se passe par ailleurs «toujours quelque choses», le réseau du mode par défaut et les incessants phénomènes oscillatoires venant constamment nous rappeler la forte activité endogène du cerveau qui en fait tout sauf un [...]