{"id":1382,"date":"2017-01-23T18:30:48","date_gmt":"2017-01-23T17:30:48","guid":{"rendered":"http:\/\/www.blog-lecerveau.org\/?p=6248"},"modified":"2022-01-04T21:09:59","modified_gmt":"2022-01-04T20:09:59","slug":"metaphores-sur-le-cerveau-et-sa-complexite","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/2017\/01\/23\/metaphores-sur-le-cerveau-et-sa-complexite\/","title":{"rendered":"M\u00e9taphores sur le cerveau et sa complexit\u00e9"},"content":{"rendered":"

\"\"Comme je l\u2019\u00e9crivais la semaine derni\u00e8re<\/span><\/a><\/span>, mon gagne-pain consiste, depuis l\u2019arr\u00eat du financement de ce site<\/span><\/a><\/span>, \u00e0 tenter d\u2019expliquer la complexit\u00e9 du cerveau \u00e0 de v\u00e9ritables cerveaux r\u00e9unis devant moi\u2026 Mais j\u2019ai beau rappeler constamment que l\u2019on a tous, entre les deux oreilles, un exemplaire unique de l\u2019objet le plus complexe de l\u2019univers connu<\/span><\/a><\/span>, cela ne rend pas pour autant tangible ce qu\u2019est cette fameuse complexit\u00e9. Il faut donc que je me creuse les synapses pour trouver des analogies susceptibles de rendre le vertige inh\u00e9rent aux combinatoires astronomiques de nos connexions nerveuses.<\/p>\n

Et parfois, il m\u2019arrive d\u2019en trouver qui fonctionnent mieux que d\u2019autres, comme celle que je vous soumets cette semaine (les autres, qui n\u2019ont suscit\u00e9 qu\u2019un regard perplexe, vous ne les saurez pas\u2026). Elle part justement de la synapse<\/span><\/a><\/span> et de sa taille moyenne, chez les mammif\u00e8res, d\u2019environ 1 micron (un milli\u00e8me de millim\u00e8tre). J\u2019inclus dans cette approximation grossi\u00e8re le bouton de l\u2019axone (l\u2019\u00e9largissement du bout de l\u2019axone) et l\u2019\u00e9pine dendritique<\/span><\/a><\/span> (la protub\u00e9rance sur les dendrites du second neurone qui re\u00e7oit la connexion de l\u2019axone du premier). Et bien s\u00fbr aussi la fente synaptique, c\u2019est-\u00e0-dire l\u2019espace o\u00f9 l\u2019axone du neurone \u00ab\u00a0pr\u00e9-synaptique\u00a0\u00bb d\u00e9verse ses neurotransmetteurs <\/a>qui vont imm\u00e9diatement se fixer sur les r\u00e9cepteurs membranaires de l\u2019\u00e9pine dendritique du neurone \u00ab\u00a0post-synaptique\u00a0\u00bb.<\/p>\n

Or s\u2019il y a une fa\u00e7on simple et rapide de faire un mod\u00e8le de synapse en trois dimension devant un groupe lors d\u2019une pr\u00e9sentation sur le cerveau, c\u2019est bien de mettre simplement ses deux poings face \u00e0 face, tr\u00e8s proches l\u2019un de l\u2019autre mais sans se toucher\u00a0: le premier repr\u00e9sente alors l\u2019axone du neurone pr\u00e9-synaptique et le second l\u2019\u00e9pine dendritique du neurone post-synaptique. Et comment mesure environ ce mod\u00e8le macro de la synapse ? Environ 20 centim\u00e8tres.<\/p>\n

On peut dire enfin, toujours grosso modo, que le cerveau humain mesure lui aussi une vingtaine de centim\u00e8tres de longueur. D\u2019o\u00f9 la question-quiz\u00a0: si l\u2019on prend comme r\u00e9f\u00e9rence la synapse form\u00e9e par mes deux poings, quelle serait la taille \u00e0 l\u2019\u00e9chelle du cerveau qui correspond \u00e0 cette synapse ? Une simple r\u00e8gle de trois permet donc d\u2019arriver \u00e0\u2026 40 km ! (0,2 m x 0,2 m \/ 0,000 001 m = 40 000 m = 40 km). Et 40 km c\u2019est, toujours approximativement, la longueur de l\u2019\u00eele de Montr\u00e9al (l\u00e0 o\u00f9 j’habite, au Qu\u00e9bec). Ne reculant devant aucun d\u00e9fi Photoshop, j\u2019ai donc commis le petit montage ci-dessus pour rendre la chose\u2026\u00a0;-P<\/p>\n

Il faut donc imaginer l\u2019espace rempli de ces double poings espac\u00e9s peut-\u00eatre d\u2019un m\u00e8tre ou deux (mais probablement moins, si l\u2019on regarde les donn\u00e9es que l\u2019on a d\u00e9j\u00e0, comme les superbes reconstructions 3D<\/span><\/a><\/span><\/strong> de Jeff Lichtman et son \u00e9quipe que l\u2019on avait d\u00e9j\u00e0 pr\u00e9sent\u00e9 sur ce blogue<\/span><\/a><\/span>). Et cela, bien s\u00fbr, pas seulement d\u2019est en ouest ou du nord au sud, mais de haut en bas pour presqu\u2019un autre 40 km\u2026 Quarante kilom\u00e8tres. Dans une ville, en voiture, \u00e7a veut dire presqu\u2019une heure \u00e0 voir d\u00e9filer des synapses juste dans une seule direction lin\u00e9aire. Commencez-vous \u00e0 sentir un peu le sens du mot complexit\u00e9\u00a0?<\/p>\n

Et l\u00e0 on parle bien entendu seulement de la complexit\u00e9 anatomique. On n\u2019a pas encore introduit l\u2019activit\u00e9 \u00e9lectrique incessante<\/span><\/a><\/span> qui, \u00e0 l\u2019\u00e9chelle des millisecondes, parcourt ces milliers de milliards de connections synaptiques (environ 85 milliards de neurones dans le cerveau humain qui peuvent recevoir jusqu\u2019\u00e0 10 000 synapses par neurone).<\/p>\n

Pour rendre un tant soit peu cette derni\u00e8re, il faut se tourner vers d\u2019autres m\u00e9taphores. J\u2019en ai pr\u00e9sent\u00e9 quelques-unes vendredi dernier lors d\u2019une pr\u00e9sentation intitul\u00e9e Comment on ne peut plus concevoir le cerveau au XXIe si\u00e8cle<\/span><\/a><\/span>. Ma pr\u00e9f\u00e9r\u00e9e demeure celle d\u2019un torrent qui coule dans une for\u00eat. Elle me vient de Sebastian Seung<\/a> qui travaille lui aussi comme Licthtman sur le connectome \u00e0 l\u2019\u00e9chelle microscopique. Le bouillonnement de l\u2019eau repr\u00e9sente alors l\u2019activit\u00e9 nerveuse. \u00c0 chaque instant, les remous de l\u2019eau n\u2019ont jamais la m\u00eame forme, tout comme les configurations de notre activit\u00e9 nerveuse<\/span><\/a><\/span>. Mais il y a des \u00ab\u00a0attracteurs \u00e9tranges\u00a0\u00bb, des tourbillons dont la forme g\u00e9n\u00e9rale est la m\u00eame \u00e0 certains endroits, derri\u00e8re certains rochers. Tout comme il y a dans notre cerveau de grands r\u00e9seaux reli\u00e9s par des \u00ab\u00a0hubs\u00a0\u00bb<\/span><\/a><\/span> qui, sans jamais \u00eatre tout \u00e0 fait les m\u00eames, sont reconnaissables lorsque l\u2019on se retrouve dans telle ou telle situation.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Et la beaut\u00e9 de cette m\u00e9taphore, c\u2019est qu\u2019elle refl\u00e8te aussi ce qui ce passe \u00e0 deux \u00e9chelles de temps diff\u00e9rentes. D\u2019abord celle de l\u2019\u00e9volution, puisque la forme du lit du torrent, qui contraint le courant, peut \u00eatre associ\u00e9e aux grandes voies nerveuses de notre cerveau, issues de notre trajectoire phylog\u00e9n\u00e9tique<\/span><\/a><\/span>. Ensuite parce que, si l\u2019on revient des ann\u00e9es plus tard voir notre torrent, le courant aura, au fil des ans, \u00e9rod\u00e9 les rives et d\u00e9plac\u00e9 les roches de son lit. Et c\u2019est exactement ce qui se passe aussi durant une vie humaine\u00a0: notre activit\u00e9 nerveuse modifie en permanence la configuration m\u00eame de nos r\u00e9seaux nerveux faisant de nous, jour apr\u00e8s jour, une personne un peu diff\u00e9rente\u2026<\/p>\n

* * *<\/p>\n

Petit \u00e9pilogue \u00ab\u00a0avanc\u00e9\u00a0\u00bb \u00e0 ce billet plut\u00f4t \u00ab\u00a0d\u00e9butant\u00a0\u00bb\u00a0: en cherchant sur la densit\u00e9 synaptique, je suis tomb\u00e9 sur cet article publi\u00e9 l\u2019\u00e9t\u00e9 dernier et intitul\u00e9 Imaging synaptic density in the living human brain<\/span><\/a><\/strong><\/span>. Cette nouvelle technique qui permet de monitorer la densit\u00e9 des synapses chez un sujet humain vivant gr\u00e2ce au PET scan<\/span><\/a><\/span> est r\u00e9sum\u00e9e en anglais ici<\/span><\/a><\/span><\/strong> et en fran\u00e7ais ici<\/span><\/a><\/span><\/strong>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Comme je l\u2019\u00e9crivais la semaine derni\u00e8re, mon gagne-pain consiste, depuis l\u2019arr\u00eat du financement de ce site, \u00e0 tenter d\u2019expliquer la complexit\u00e9 du cerveau \u00e0 de v\u00e9ritables cerveaux r\u00e9unis devant moi\u2026 Mais j\u2019ai beau rappeler constamment que l\u2019on a tous, entre les deux oreilles, un exemplaire unique de l\u2019objet le plus complexe de l\u2019univers connu, cela […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1],"tags":[203,332,216],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1382"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1382"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1382\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2245,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1382\/revisions\/2245"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1382"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1382"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1382"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}