Sans doute l’organe le plus complexe du corps, le cerveau est un élégant désordre de cellules, de produits chimiques et d’impulsions électriques qui orchestre nos pensées, nos comportements et nos fonctions corporelles inconscientes.
Cette année, Live Science a couvert une série d’études fascinantes sur le cerveau, chacune révélant de nouvelles informations sur le fonctionnement de l’organe tout en soulevant de nouvelles questions.
Le cycle des hormones masculines et le cerveau
Bien que peu abordé, le cycle des hormones masculines est assez frappant. Les hormones stéroïdes dans le corps masculin, notamment la testostérone, le cortisol et l’estradiol, diminuent d’environ 70 % tout au long de la journée, puis se réinitialisent pendant la nuit. Cette année, une étude par scanner cérébral a révélé que le cerveau perd et retrouve du volume au rythme de ce cycle quotidien. À ce stade, cependant, on ne sait pas clairement si les hormones elles-mêmes déterminent les changements cérébraux ou comment ce cycle affecte le fonctionnement cérébral masculin.
Ton cerveau sur le cinéma
Beaucoup de gens se lancent dans un film lorsqu’ils veulent « éteindre leur cerveau » pendant un moment. Mais une étude récente a révélé qu’en réalité, 24 réseaux cérébraux différents s’illuminent lorsque vous regardez différents types de films. En reliant les schémas d’activité cérébrale à ce qui se passait dans une scène donnée, les scientifiques à l’origine de l’étude ont pu construire la carte fonctionnelle du cerveau la plus précise à ce jour.
Transformation du cerveau des bébés après la naissance
Une étude révolutionnaire sur les fœtus et les nouveau-nés met en évidence comment l’activité de certaines parties du cerveau changent soudainement après la naissance. Il y a une forte augmentation de l’activité du réseau sous-cortical, qui agit comme un relais d’informations, et du réseau sensorimoteur, responsable du traitement des stimuli externes et de la coordination des mouvements. Les chercheurs souhaitent désormais étudier les mêmes réseaux cérébraux chez les bébés prématurés, pour voir s’il existe une différence notable par rapport aux bébés nés à terme.
La volonté de manger
Un circuit simple composé de seuls trois types de neurones pourraient être à l’origine de notre envie de mangerselon une étude. Les cellules cérébrales travaillent ensemble pour détecter les hormones signalant la faim et déclenchent finalement les cellules qui contrôlent les muscles chargés de la mastication. En modifiant ce circuit chez des souris de laboratoire, les chercheurs ont incité les rongeurs à manger 12 fois plus de nourriture que d’habitude et à mâcher même lorsqu’ils n’avaient pas de nourriture.
Les « gravures permanentes » de la grossesse sur le cerveau
Tout au long de la grossesse, environ 80 % de la matière grise du cerveau perd du volume. Une partie de ce volume perdu réapparaît après l’accouchement, mais une grande partie de la matière manquante reste perdue. Une perte similaire de volume de matière grise est observée pendant la puberté, une période où le cerveau « élague » les connexions excédentaires pour augmenter son efficacité. Il se peut que ce changement au cours de la grossesse reflète un réglage similaire des circuits cérébraux, affirment les scientifiques.
Trois copies de chaque mémoire
Une étude chez la souris suggère que le cerveau pourrait stocker au moins trois copies de chaque mémoire il code. Ces copies diffèrent par le moment où elles sont créées, leur durée de vie et leur degré de modification au fil du temps. Comprendre quand et comment ces différentes copies se forment pourrait aider les scientifiques à traiter les conditions qui affectent le codage et la récupération de la mémoire, comme le SSPT et la démence.
Des cerveaux conscients cultivés en laboratoire ?
Pourrait organoïdes cérébraux – des modèles miniatures du cerveau cultivés en laboratoire – ont déjà pris conscience ? Live Science a posé la question au neuroscientifique Kenneth Kosik, qui nous a assuré que cela n’arriverait probablement pas de sitôt. Cependant, un débat est toujours en cours sur ce qu’on peut qualifier de « conscience », a-t-il noté. Et de grandes questions se posent quant à ce qui pourrait arriver si des mini-cerveaux humains étaient transplantés dans des animaux ou connectés à des technologies permettant de créer des soi-disant cyborgs.
« Des champis qui « dissolvent » la perception de soi
La psilocybine, l’ingrédient actif des champignons magiques, peut provoquer réseau cérébral responsable du maintien de l’estime de soi d’une personne se désynchroniser. Appelé réseau en mode par défaut, ce circuit cérébral est plus actif lorsque les personnes réfléchissent sur elles-mêmes et ne sont engagées dans aucune tâche particulière. Avec de la psilocybine à forte dose, l’activité du réseau a temporairement changé, certains effets durant quelques semaines.
Origine de la psychose
Une étude par scanner cérébral pourrait aider à confirmer une théorie sur pourquoi les gens souffrent de psychoseou des ruptures soudaines avec la réalité. En utilisant l’intelligence artificielle (IA) pour analyser les scans, les scientifiques ont découvert des « signatures » qui se chevauchent dans le cerveau des personnes atteintes de psychose. Ces signatures étaient soit liées à une maladie génétique, soit d’une cause inconnue. Les résultats soutiennent une théorie selon laquelle, dans la psychose, les réseaux cérébraux chargés de diriger l’attention d’une personne fonctionnent mal, ce qui conduit à des hallucinations et des délires.
Modèle cérébral « universel » chez les primates
Plusieurs espèces de primates, dont les humains, partager un modèle commun d’ondes cérébrales dans le cortex cérébral, la surface externe du cerveau. Ce schéma universel est marqué par des ondes cérébrales à haute fréquence dans les couches supérieures du cortex et des ondes plus lentes dans ses couches plus profondes. Les scientifiques pensent que l’interaction des ondes rapides et lentes détermine quelles informations restent dans la pensée consciente à un moment donné.
État du flux
Les scientifiques ont révélé le parties clés du cerveau qui s’activent lorsqu’une personne est dans un état de flux – ou « dans la zone ». L’étude impliquait l’analyse du cerveau de musiciens ayant différents degrés d’expérience. Il a opposé deux théories concurrentes du « flux », et une théorie est arrivée en tête.
Lire en un « clin d’oeil »
Une étude a révélé que le le cerveau humain peut discerner les structures de base du langage écrit dans le temps qu’il faut pour cligner des yeux. Cela suggère que le cerveau peut traiter les phrases écrites aussi rapidement que les scènes visuelles du monde qui nous entoure. Les sujets de l’étude semblaient traiter les phrases comprenant des sujets, des verbes et des objets plus rapidement que des listes de noms. Ils étaient également rapides à traiter lorsque le sens d’une phrase n’avait pas vraiment de sens. Les résultats suggèrent que le cerveau ne se contente pas de détecter la présence de mots, mais commence également à en analyser immédiatement le sens.
De gros cerveaux issus de bugs intestinaux
Une étude sur des souris suggère que le cerveau humain, remarquablement gros, pourrait avoir évolué en partie grâce aux microbes uniques dans nos tripes. Les chercheurs de l’étude ont transplanté des microbes provenant des intestins d’humains et de primates non humains chez des souris. Les microbes des humains et des primates à gros cerveau convertissaient la nourriture en énergie pour le cerveau plus efficacement que les microbes des singes à petit cerveau. Les résultats suggèrent que les microbes du gros cerveau convertissent plus efficacement les aliments en énergie pour le cerveau, contribuant ainsi à alimenter la croissance de l’organe.
Une nouvelle carte cérébrale époustouflante
Des chercheurs de Harvard et de Google a dévoilé une carte saisissante d’un petit éclat du cerveau humain. Il contient environ 57 000 neurones, 23 centimètres de vaisseaux sanguins et 150 millions de synapses (les points de connexion entre les neurones). La carte a mis en évidence des caractéristiques uniques et inattendues du cerveau, notamment de mystérieux « verticilles », ou nœuds, dans les fils sortants de certains neurones.
Un tissu cérébral imprimé en 3D qui fonctionne réellement
Dans une première, les scientifiques Tissu cérébral humain fonctionnel imprimé en 3D. L’imprimante elle-même a utilisé des cellules souches au lieu de l’encre, et l’équipe a ensuite utilisé une concoction de produits chimiques pour inciter ces cellules à se transformer en cellules cérébrales. Les cellules résultantes pourraient communiquer et se relier en réseaux, semblables aux cellules d’un véritable cerveau.
Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi certaines personnes développent leurs muscles plus facilement que d’autres ou pourquoi les taches de rousseur apparaissent au soleil? Envoyez-nous vos questions sur le fonctionnement du corps humain communauté@livescience.com avec la ligne d’objet « Health Desk Q », et vous verrez peut-être la réponse à votre question sur le site Web !
