{"id":1819,"date":"2019-12-03T15:25:48","date_gmt":"2019-12-03T14:25:48","guid":{"rendered":"http:\/\/www.blog-lecerveau.org\/?p=8501"},"modified":"2022-01-04T21:02:51","modified_gmt":"2022-01-04T20:02:51","slug":"8501","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/2019\/12\/03\/8501\/","title":{"rendered":"Cartographier des r\u00e9seaux de milliards de neurones \u00e0 l\u2019\u00e9chelle du cerveau entier"},"content":{"rendered":"

\"\"Avec la cinqui\u00e8me s\u00e9ance du cours \u00abNotre cerveau \u00e0 tous les niveaux\u00bb<\/span><\/a> <\/strong><\/span>qui aura lieu mercredi le 11 d\u00e9cembre prochain, on boucle d\u00e9j\u00e0 la premi\u00e8re moiti\u00e9 de cette aventure qui se poursuivra apr\u00e8s les F\u00eates avec cinq autres s\u00e9ances, toujours en collaboration avec l\u2019UPop Montr\u00e9al et le caf\u00e9 Les Oubliettes<\/span><\/a><\/span>.<\/strong> Comme je l\u2019ai fait depuis le d\u00e9but de ce cours, je publie cette semaine un premier billet pour soulever quelques questions g\u00e9n\u00e9rales reli\u00e9es \u00e0 cette s\u00e9ance<\/span><\/a><\/span> intitul\u00e9e \u00ab Cartographier des r\u00e9seaux de milliards de neurones \u00e0 l\u2019\u00e9chelle du cerveau entier<\/span><\/a><\/span><\/strong> \u00a0\u00bb.<\/p>\n

Pour ceux et celles qui auraient manqu\u00e9 les premiers \u00e9pisodes, je vous r\u00e9sume en une phrase chacun les quatre premier de cette s\u00e9rie dont Netflix ne m\u2019a pas encore demand\u00e9 les droits, on se demande bien pourquoi\u2026\u00a0 \ud83d\ude09\u00a0 Cette histoire \u00ab\u00a0dont vous \u00eates le h\u00e9ros ou l\u2019h\u00e9ro\u00efne\u00a0\u00bb avait donc d\u00e9but\u00e9 par une question digne d\u2019un enfant de sept ans, et donc d\u2019une grande difficult\u00e9\u00a0: que pouvons-nous conna\u00eetre ? Et apr\u00e8s vous avoir convaincu que cela d\u00e9pendait du type de syst\u00e8me nerveux et de corps que vous aviez, on \u00e9tait parti \u00e0 la recherche des origines de ceux-ci. Une qu\u00eate \u00e9pique qui nous avait men\u00e9 jusqu\u2019au moment o\u00f9, il y a un peu plus d\u2019un si\u00e8cle, des humains avaient commenc\u00e9 \u00e0 d\u00e9chiffrer la grammaire de base de la communication neuronale. Il n\u2019en fallait pas plus pour que, une fois entr\u00e9 en sc\u00e8ne, ce neurone se connecte \u00e0 un autre, puis \u00e0 quelques autres, et rapidement \u00e0 des milliers et des millions d\u2019autres formant autant d\u2019architectures neuronales complexes qu\u2019il y a de structures c\u00e9r\u00e9brales diff\u00e9renci\u00e9es dans notre cerveau.<\/p>\n

Et nous voil\u00e0 donc rendu au d\u00e9but de ce cinqui\u00e8me \u00e9pisode, nous demandant si cette histoire d\u00e9j\u00e0 passablement emberlificot\u00e9e pourra encore se complexifier davantage. Eh bien la r\u00e9ponse est oui ! Comment ? En consid\u00e9rant maintenant les interactions de toutes ces structures c\u00e9r\u00e9brales dans leur ensemble et en pr\u00e9sentant diff\u00e9rentes fa\u00e7ons de cartographier ces milliards de neurones ! Et ce faisant, je serais l\u2019homme le plus heureux du monde si je r\u00e9ussissais \u00e0 vous faire passer d\u2019une conception du cerveau comme un organe constitu\u00e9 d\u2019aires bien d\u00e9limit\u00e9es correspondant \u00e0 des fonctions pr\u00e9cises (conception qui pr\u00e9vaut encore dans bien des manuels scolaires avec de belles couleurs pour chaque r\u00e9gion), de vous faire passer, donc, de cette conception traditionnelle \u00e0 une conception plus contemporaine o\u00f9 notre cerveau, en plus d\u2019\u00eatre extr\u00eamement plastique comme on l\u2019a vu la semaine derni\u00e8re, manifeste une relation structure-fonction complexe impliquant d\u2019innombrables r\u00e9seaux. En d\u2019autres termes, amener l\u2019id\u00e9e qu\u2019aucune r\u00e9gion c\u00e9r\u00e9brale n\u2019agit jamais seule et ne correspond qu\u2019\u00e0 une seule fonction.<\/p>\n

Voici quelques liens vers des billets de ce blogue qui ont d\u2019ailleurs d\u00e9j\u00e0 abord\u00e9 cette question\u00a0:<\/p>\n

Nous sommes tous un r\u00e9seau complexe<\/strong><\/span><\/a><\/span><\/p>\n

La collaboration entre diff\u00e9rentes r\u00e9gions c\u00e9r\u00e9brales<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Des r\u00e9seaux\u2026 \u00e0 tous les niveaux !<\/strong><\/span><\/a><\/span><\/p>\n

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Poursuivons avec une petite parenth\u00e8se sur la relation structure-fonction. D\u00e9j\u00e0 dans son livre Problems of Life<\/em> (1952), le biologiste Ludwig von Bertalanffy attirait l\u2019attention sur le fait qu\u2019il y a une fausse distinction entre structure et fonction. Elle nous vient des machines fabriqu\u00e9es par les humains o\u00f9 les deux sont ais\u00e9ment discernables. Mais dans le vivant, il s\u2019agit simplement de deux \u00e9chelles de temps diff\u00e9rentes. Ce qu\u2019on appelle \u00ab\u00a0fonction\u00a0\u00bb d\u00e9coule par exemple de processus changeants \u00e0 l\u2019\u00e9chelle des secondes (l\u2019activit\u00e9 nerveuse qui nous permet de marcher, parler, manger, etc.). Ou encore la plasticit\u00e9 neuronale \u00e0 la base de tout apprentissage, avec les changements synaptique qui lui sont associ\u00e9s, sont des ph\u00e9nom\u00e8nes qui se produisent \u00e0 l\u2019\u00e9chelle des minutes, des jours ou des semaines. Mais ce qu\u2019on appelle \u00ab\u00a0structure\u00a0\u00bb, \u00e9crivait Bertalanffy, n\u2019est rien d\u2019autre au fond que des processus \u00e9galement changeants mais sur une \u00e9chelle de temps beaucoup plus longue (nos membres ant\u00e9rieurs anciennement des nageoires, et devenus des ailes chez d\u2019autres esp\u00e8ces). Autrement dit, la forme des corps des organismes vivants se modifie aussi pour mieux s\u2019adapter, mais sur une \u00e9chelle de temps de milliers et de millions d\u2019ann\u00e9es<\/span><\/a><\/span>\u2026 Fermer la parenth\u00e8se.<\/p>\n

On continue en pr\u00e9sentant quelques sujets qui seront abord\u00e9s durant cette cinqui\u00e8me s\u00e9ance. Pour d\u00e9buter, on d\u00e9crira quelques premi\u00e8res tentatives de cartes c\u00e9r\u00e9brales, notamment celle de Brodmann qui avait eu la bonne id\u00e9e d\u2019en d\u00e9limiter les r\u00e9gions en se basant sur la cytoarchitecture du cortex, c’est-\u00e0-dire la densit\u00e9 neuronale, la taille des neurones ou le nombre de couches observ\u00e9es sur des coupes histologiques.<\/p>\n

Se rep\u00e9rer sur le cortex gr\u00e2ce aux aires de Brodmann<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

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On poursuivra avec les techniques d\u2019imagerie c\u00e9r\u00e9brale\u00a0actuelles<\/span><\/a><\/span>, d\u2019abord celles qui permettent de visualiser l\u2019anatomie du cerveau, tant sa mati\u00e8re grise (o\u00f9 sont les corps cellulaires des neurones<\/span><\/a><\/span>) que sa mati\u00e8re blanche (les faisceaux d\u2019axones my\u00e9linis\u00e9s<\/span><\/a><\/span>). Parce qu\u2019il y a tellement de niveaux d\u2019organisation du neurone au cerveau entier comme on l\u2019a vu \u00e0 date dans ce cours, on verra que les cartographies c\u00e9r\u00e9brales n\u2019ont pas le choix de se concentrer \u00e0 un seul niveau (micro, m\u00e9so ou macro). Et qu\u2019il est plus facile d\u2019\u00e9tablir d\u2019abord des cartes de cerveau de souris que d\u2019humains.<\/p>\n

Cartographier tous les circuits du cerveau de la souris<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Des synapses microscopiques et des microscopes gigantesques\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0 <\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Une repr\u00e9sentation 3D \u00e0 l\u2019\u00e9chelle du nanom\u00e8tre du cortex de souris<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Premier atlas virtuel en 3D de toutes les cellules du cerveau de souris<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Aidez \u00e0 cartographier nos connexions neuronales<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Trois atlas de vrais cerveaux humains accessibles en ligne<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

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On pr\u00e9sentera ensuite quelques techniques d\u2019imagerie c\u00e9r\u00e9brale fonctionnelle <\/strong>qui permettent litt\u00e9ralement de voir nos r\u00e9seaux c\u00e9r\u00e9braux s\u2019activer. Mais le pi\u00e8ge ici, avec les belles taches de couleurs fluos qu\u2019on voit circuler dans les grands m\u00e9dias, c\u2019est d\u2019imaginer que seules ces r\u00e9gions sont actives durant telle ou telle t\u00e2che. Alors que les spots de couleur que l\u2019on voit constituent une soustraction entre un \u00e9tat d\u2019activit\u00e9 impliquant l\u2019ensemble du cerveau durant une t\u00e2che contr\u00f4le et la t\u00e2che demand\u00e9e. Sans parler d\u2019autres limites m\u00e9thodologiques inh\u00e9rentes au type de mesure que prennent ces appareils que nous \u00e9voquerons comme je l\u2019avais fait dans ce blogue par le pass\u00e9.<\/p>\n

Les limites de la cartographie c\u00e9r\u00e9brale<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

L\u2019imagerie c\u00e9r\u00e9brale sous le feu des critiques<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Cerveau dynamique en 3D : splendide mais flou explicatif<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

\u00ab La cognition incarn\u00e9e \u00bb, s\u00e9ance 6 : La cartographie du connectome humain et ses limites \u00e0 diff\u00e9rentes \u00e9chelles<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n

Une critique plus g\u00e9n\u00e9rale que l\u2019on d\u00e9taillera un peu est celle de la tentation d\u2019accoler des \u00e9tiquettes fonctionnelles\u00a0trop pr\u00e9cises \u00e0 des r\u00e9gions particuli\u00e8res du cerveau, histoire de ne pas retomber dans une forme de phr\u00e9nologie moderne.<\/p>\n

La \u00ab r\u00e9utilisation neuronale \u00bb pour enfin sortir de la phr\u00e9nologie ?<\/strong><\/span><\/a><\/span><\/p>\n

\u00ab La cognition incarn\u00e9e \u00bb, s\u00e9ance 9 : Le d\u00e9bat sur la sp\u00e9cialisation fonctionnelle du cerveau (ou comment sortir de la phr\u00e9nologie)<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

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Nous examinerons en ce sens quelques exemples des limites d\u2019une pens\u00e9e trop \u00ab\u00a0modulaire\u00a0\u00bb \u00e0 propos du cerveau, dont la fameuse aire de Broca et celle \u00ab\u00a0de la reconnaissance des mots\u00a0\u00bb.<\/p>\n

Apr\u00e8s \u00ab L\u2019erreur de Descartes \u00bb, voici \u00ab L\u2019erreur de Broca \u00bb<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Parler sans aire de Broca<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Les neurones de la lecture<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n

Car l\u2019on sait maintenant qu\u2019\u00e0 tout moment des assembl\u00e9es de neurones transitoires s\u2019associent pour former des r\u00e9seaux largement distribu\u00e9s \u00e0 l\u2019\u00e9chelle du cerveau entier. Et nous examinerons plus en d\u00e9tail l\u2019un d\u2019eux, le \u00ab\u00a0r\u00e9seau du mode par d\u00e9faut\u00a0\u00bb, l\u2019une des configurations dans laquelle se retrouve notre cerveau le plus souvent.<\/p>\n

Le r\u00e9seau c\u00e9r\u00e9bral du mode par d\u00e9faut<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Qu\u2019est-ce qui d\u00e9termine \u00ab ce qui nous trotte dans la t\u00eate \u00bb ?<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

De l\u2019utilit\u00e9 des vacances pour explorer deux grands modes c\u00e9r\u00e9braux<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Activit\u00e9s litt\u00e9raires et du r\u00e9seau du mode par d\u00e9faut<\/strong><\/span><\/a><\/span><\/p>\n

\u00a0<\/strong><\/p>\n

Pour terminer, on dira quelques mots sur l\u2019organisation g\u00e9n\u00e9rale de nos r\u00e9seaux c\u00e9r\u00e9braux et de leur connectivit\u00e9 plus ou moins changeante selon les circonstances.<\/p>\n

La lecture d\u2019un roman augmente la connectivit\u00e9 de r\u00e9gions c\u00e9r\u00e9brales<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Des pr\u00e9dictions \u00e9tonnantes bas\u00e9es sur la connectivit\u00e9 c\u00e9r\u00e9brale<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Nos r\u00e9seaux c\u00e9r\u00e9braux s\u2019inscrivent dans un gradient \u00ab\u00a0unimodal \u2013 multimodal\u00a0\u00bb<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

Chaque semaine pendant un an et demi, il prend en photo\u2026 son cerveau!<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

L\u2019hyperscanning montre une synchronisation c\u00e9r\u00e9brale entre les cerveaux de deux locuteurs<\/span><\/a><\/strong><\/span><\/p>\n

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Avec la cinqui\u00e8me s\u00e9ance du cours \u00abNotre cerveau \u00e0 tous les niveaux\u00bb qui aura lieu mercredi le 11 d\u00e9cembre prochain, on boucle d\u00e9j\u00e0 la premi\u00e8re moiti\u00e9 de cette aventure qui se poursuivra apr\u00e8s les F\u00eates avec cinq autres s\u00e9ances, toujours en collaboration avec l\u2019UPop Montr\u00e9al et le caf\u00e9 Les Oubliettes. Comme je l\u2019ai fait depuis […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[1],"tags":[481],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1819"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1819"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1819\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":2120,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1819\/revisions\/2120"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1819"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1819"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1819"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}