Les physiciens réfutent l'hypothèse séculaire concernant les neurones et l'activité cérébrale

Selon les chercheurs, les neurones sont les éléments de base computationnels qui composent notre cerveau. Leur nombre est d'environ un Tera (trillion), similaire aux Tera-bits dans les disques durs de taille moyenne. Selon le schéma de calcul neuronal, utilisé depuis plus d'un siècle, chaque neurone fonctionne comme un élément excitable centralisé. Le neurone accumule ses signaux électriques entrants en reliant les neurones à travers plusieurs terminaux, et génère une courte impulsion électrique, appelée pic, lorsque son seuil est atteint.

Or, en utilisant de nouveaux types d'expériences sur les cultures neuronales, des scientifiques du Bar-Ilan University, ont démontré que cette hypothèse séculaire concernant l'activité cérébrale est erronée. En effet, dans un article publié dans la revue Scientific Reports, les chercheurs vont à l'encontre de la sagesse conventionnelle pour montrer que chaque neurone fonctionne comme une collection d'éléments nerveux, où chaque élément nerveux est sensible à l'orientation de l'origine du signal d'entrée. Deux entrées faibles provenant de directions différentes (par exemple, "gauche" et "droite") ne se résumeront pas à générer un pic, tandis qu'une forte entrée de "gauche" produira une forme d'onde de pic différente de celle de "droite".

Selon les chercheurs, ils sont arrivés à cette conclusion en utilisant une nouvelle configuration expérimentale, mais en principe ces résultats auraient pu être découverts en utilisant une technologie qui existe depuis les années 1980. La croyance enracinée dans le monde scientifique depuis 100 ans a entraîné ce retard de plusieurs décennies.

Les nouveaux résultats appellent à un réexamen des fonctionnalités neuronales au-delà du cadre traditionnel et, en particulier, à un examen de l'origine des maladies dégénératives. Les neurones qui sont incapables de différencier la «gauche» et la «droite», semblables aux distorsions dans l'ensemble du corps humain, pourraient être un point de départ pour découvrir l'origine de ces maladies. La nouvelle réalisation du schéma de calcul d'un neurone remet en cause la technique de tri des spicules qui serait au centre de l'activité de centaines de laboratoires et de milliers d'études scientifiques en neurosciences. Cette méthode a été principalement inventée pour surmonter la barrière technologique pour mesurer l'activité de plusieurs neurones simultanément, en supposant que chaque neurone a tendance à tirer des pointes d'une forme d'onde particulière qui sert de sa propre signature électrique.