{"id":2619,"date":"2022-06-27T17:27:19","date_gmt":"2022-06-27T16:27:19","guid":{"rendered":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/?p=10574"},"modified":"2022-07-25T17:04:28","modified_gmt":"2022-07-25T16:04:28","slug":"journal-de-bord-de-notre-cerveau-a-tous-les-niveaux-des-rythmes-produits-mais-surtout-lus-par-nos-differentes-structures-cerebrales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/avance\/2022\/06\/27\/journal-de-bord-de-notre-cerveau-a-tous-les-niveaux-des-rythmes-produits-mais-surtout-lus-par-nos-differentes-structures-cerebrales\/","title":{"rendered":"Journal de bord de notre cerveau \u00e0 tous les niveaux : des rythmes produits mais surtout lus par nos diff\u00e9rentes structures c\u00e9r\u00e9brales"},"content":{"rendered":"

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Je travaille toujours sur la relecture\/r\u00e9\u00e9criture du livre sur le cerveau \u00e9crit durant la pand\u00e9mie et je poursuis donc aujourd\u2019hui ma s\u00e9rie de billets sous forme de \u00ab\u00a0journal de bord\u00a0\u00bb de ce processus. Un exercice commenc\u00e9 en janvier dernier<\/a> <\/span>dans la foul\u00e9e du 20e<\/sup> anniversaire du Cerveau \u00e0 tous les niveaux<\/a> <\/span>et qui permet de vous donner une id\u00e9e de l\u2019avancement du projet. Apr\u00e8s donc mon \u00ab journal de bord \u00bb sur les chapitres un<\/span><\/a>, deux<\/a>, trois<\/a><\/span>, quatre<\/a><\/span> et cinq<\/span><\/a>, voici celui sur le sixi\u00e8me chapitre qui porte sur les rythmes c\u00e9r\u00e9braux.<\/p>\n

Ce qui est particuli\u00e8rement dommage avec les rythmes et les oscillations c\u00e9r\u00e9brales, c\u2019est que les textbooks sur les neurosciences pour les jeunes au coll\u00e8ge et m\u00eame \u00e0 l\u2019universit\u00e9 ne les abordent que tr\u00e8s superficiellement, alors que c\u2019est l\u00e0 que bien des ph\u00e9nom\u00e8nes commencent \u00e0 s\u2019\u00e9claircir. En tout cas c\u2019est ce que je ressens \u00e0 chaque fois que je me plonge dans ce champ de recherche. Juste quelques exemples avant d\u2019arriver au point dont je veux vous parler aujourd\u2019hui.<\/p>\n

D’abord celui des assembl\u00e9es de neurones qui font feu au m\u00eame rythme. Le r\u00e9sultat de l\u2019interaction entre ces assembl\u00e9es de neurones va alors d\u00e9pendre de la phase des deux oscillations de m\u00eame fr\u00e9quence qui sont impliqu\u00e9es. Si elles ne sont pas en phase, c\u2019est-\u00e0-dire si les pics et les creux des oscillations ne se produisent pas en m\u00eame temps, le signal risque d\u2019\u00eatre r\u00e9duit, voire m\u00eame annul\u00e9 compl\u00e8tement si elles sont en phase oppos\u00e9e. L\u2019efficacit\u00e9 de la communication entre deux r\u00e9gions c\u00e9r\u00e9brales peut donc en \u00eatre grandement affect\u00e9e.<\/p>\n

Il arrive aussi parfois qu’il y ait deux r\u00e9gions qui ont le m\u00eame rythme, mais que l\u2019une re\u00e7oit le signal de l\u2019autre avec un l\u00e9ger d\u00e9calage au niveau de leur phase respective. On observe alors souvent que la r\u00e9gion r\u00e9ceptrice va d\u00e9caler un peu son rythme pour devenir en phase avec le signal qu\u2019elle re\u00e7oit. Cette synchronisation des phases de nos oscillations de m\u00eame fr\u00e9quence est un ph\u00e9nom\u00e8ne courant qui survient spontan\u00e9ment. Et quand deux populations de neurones oscillent au m\u00eame rythme, elles peuvent synchroniser un grand nombre d\u2019influx nerveux en adoptant simplement la m\u00eame phase dans leur oscillation. \u00c0 partir de l\u00e0, c\u2019est des populations enti\u00e8res de neurones qui sont souvent tr\u00e8s \u00e9loign\u00e9es dans le cerveau qui peuvent se reconna\u00eetre et communiquer de fa\u00e7on soutenue sur de longues p\u00e9riodes. Et \u00e7a c\u2019est tr\u00e8s \u00e9conome comme m\u00e9canisme<\/a><\/span>. Et \u00e7a va permettre de faire plein de choses. Par exemple de cr\u00e9er des coalitions transitoires qui vont \u00eatre capables de travailler ensemble, sur le champ, pour faire face \u00e0 une situation donn\u00e9e.<\/p>\n

Et \u00e7a, \u00e7a m\u2019am\u00e8ne plus sp\u00e9cifiquement \u00e0 ce que mon travail des derni\u00e8res semaines sur le livre m\u2019ont permis de mieux comprendre. C\u2019est l\u2019un des grands plaisirs mais en m\u00eame temps des grands d\u00e9fis de ce bouquin que d\u2019essayer d\u2019aller un peu plus loin dans ma compr\u00e9hension de ph\u00e9nom\u00e8nes que j\u2019ai maintes fois expliqu\u00e9s. Car il suffit d\u2019essayer de mettre ces explications par \u00e9crit pour que les doutes et les questions surgissent. Et que les recherches n\u00e9cessaires pour clarifier les choses te fasse d\u00e9couvrir de nouvelles choses ou de nouvelles fa\u00e7ons de les consid\u00e9rer.<\/p>\n

Cette fois-ci, \u00e7a partait simplement de l\u2019id\u00e9e que quand une r\u00e9gion c\u00e9r\u00e9brale produit un rythme, \u00e9tant donn\u00e9 la grande connectivit\u00e9 du cerveau, il va y avoir d\u2019autres r\u00e9gions qui vont recevoir ces oscillations-l\u00e0. Rien de plus \u00e9vident, vous allez me dire. Oui mais ces rythmes, lorsqu\u2019ils sont synchronis\u00e9s comme on l\u2019a dit, peuvent entra\u00eener des populations enti\u00e8res de neurones \u00e0 \u00ab\u00a0travailler ensemble\u00a0\u00bb, formant des assembl\u00e9es de neurones transitoires qu\u2019on appelle aussi des engrammes<\/a><\/span>. Ces engrammes sont transitoires parce qu\u2019aussit\u00f4t form\u00e9s, ils sont susceptibles d\u2019embraser d\u2019autres assembl\u00e9es de neurones dans d\u2019autres r\u00e9gions c\u00e9r\u00e9brale, cr\u00e9ant ainsi une succession d\u2019activations transitoires d\u00e9bouchant ultimement sur une action.<\/p>\n

Donc que le point de d\u00e9part soit un engramme construit par les rythmes d\u2019une perception, d\u2019un souvenir<\/a><\/span> ou de quelque chose d\u2019imagin\u00e9, il y aura toujours ensuite une succession d\u2019autres activations d\u2019engrammes qu\u2019on peut associer \u00e0 des trajectoires. On ne comprend \u00e9videmment pas encore tous les m\u00e9canismes qui permettent la transition de telle assembl\u00e9e de neurone \u00e0 telle autre, et ainsi de suite jusqu\u2019\u00e0 l\u2019action.<\/p>\n

Mais une chose qui m\u2019a aid\u00e9 \u00e0 y voir plus clair c\u2019est la relecture des pages 189 \u00e0 191 de l\u2019excellent The Brain from Inside Out<\/a>, de Gy\u00f6rgy Buzs\u00e1ki. Ce sp\u00e9cialiste des rythmes c\u00e9r\u00e9braux y rappelle qu\u2019\u00e0 chaque \u00e9tape on peut consid\u00e9rer les populations de neurones affect\u00e9s comme \u00e9tant des \u00ab lecteurs \u00bb de l\u2019activit\u00e9 neuronale en amont. Cette m\u00e9taphore du lecteur est loin d\u2019\u00eatre innocente car elle va encore une fois \u00e0 l\u2019encontre de l\u2019id\u00e9e qu\u2019on a de r\u00e9gions c\u00e9r\u00e9brales qui recevraient passivement des messages d\u2019autres r\u00e9gions c\u00e9r\u00e9brales. Au contraire, comme un lecteur ou une lectrice, une structure c\u00e9r\u00e9brale donn\u00e9e va extraire activement diff\u00e9rents messages de plusieurs autres r\u00e9gions c\u00e9r\u00e9brales avec lesquelles elle a des connexions anatomiques et dont elle surveille en permanence l\u2019activit\u00e9.<\/p>\n

Concr\u00e8tement, \u00e7a pourrait \u00eatre par exemple les s\u00e9quences d\u2019activation de cellules de lieu<\/a><\/span> dans l\u2019hippocampe dont on sait qu\u2019elles sont lues par les neurones du septum lat\u00e9ral. De sorte que, et l\u00e0 je vous passe les d\u00e9tails parce que \u00e7a devient vite bien compliqu\u00e9, une population de neurones du septum va pouvoir, gr\u00e2ce \u00e0 son rythme th\u00eata (de 4 \u00e0 8 Hertz), extraire suffisamment d\u2019information de la r\u00e9gion CA1 et CA3 de l\u2019hippocampe pour conna\u00eetre pr\u00e9cis\u00e9ment la position pass\u00e9e, pr\u00e9sente et planifi\u00e9e de l\u2019animal ! Et c\u2019est cette info, transform\u00e9e ou compress\u00e9e maintenant dans le langage du septum, qui va \u00eatre \u00e0 son tour lue par d\u2019autres r\u00e9gions en aval comme l\u2019hypothalamus lat\u00e9ral o\u00f9 des r\u00e9gions associ\u00e9es au contr\u00f4le du mouvement dans le tronc c\u00e9r\u00e9bral.<\/p>\n

C\u2019est comme si chaque r\u00e9gion c\u00e9r\u00e9brale parlait une langue que seulement quelques autres r\u00e9gions peuvent comprendre finalement. On voit tout de suite alors, en filant cette m\u00e9taphore, qu\u2019il sera facile pour bien des structures c\u00e9r\u00e9brales d\u2019\u00eatre capables de lire dans plusieurs langues des s\u00e9quences nerveuses correspondant \u00e0 des choix simples, comme bouger la main vers la droite ou vers la gauche. Mais faire la diff\u00e9rence entre des trajectoires plus complexes, repr\u00e9sentant par exemple de riches souvenirs \u00e9pisodiques, \u00e7a \u00e7a va prendre des lecteurs et des m\u00e9canismes de lecture autrement plus perfectionn\u00e9s. Et on pense que le cortex jouerait bien souvent ce r\u00f4le de lecteur ultra-sophistiqu\u00e9, capable de discriminer et de classifier d\u2019innombrables patterns ou s\u00e9quences d\u2019activation. Pour ensuite soit les encoder en souvenir, soit les rendre accessible pour la planification et l\u2019ex\u00e9cution d\u2019une action. D\u2019ailleurs l\u2019augmentation de la taille du cortex chez les mammif\u00e8res et les primates aurait permis de lire un nombre de plus en plus grand de trajectoires en provenance de l\u2019hippocampe ou d\u2019ailleurs.<\/p>\n

Si vous n\u2019avez pas l\u2019impression de vraiment comprendre ces ph\u00e9nom\u00e8nes dynamiques complexes, ne vous en faites pas\u00a0: c\u2019est aussi mon cas ! Le but dans ce billet comme dans le chapitre correspondant du livre est seulement de donner un aper\u00e7u de l\u2019\u00e9tendu des ph\u00e9nom\u00e8nes qui d\u00e9pendent des oscillations neuronales. Juste d\u2019avoir \u00e7a en t\u00eate un peu, vous en savez d\u00e9j\u00e0 beaucoup plus que la moyenne des ours sur le fonctionnement de votre cerveau\u2026 ou de celui des ours, car les oscillations sont tr\u00e8s bien conserv\u00e9es chez tous les mammif\u00e8res !<\/p>\n

* * *<\/p>\n

C\u2019est officiellement l\u2019\u00e9t\u00e9 et comme le veut la tradition ces billets vont devenir plus espac\u00e9s et irr\u00e9guliers. J\u2019ai par exemple une belle randonn\u00e9e de canot qui m\u2019attend en juillet. Je vous souhaite de profiter aussi du beau temps et de la belle nature !<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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