Les ondes se déplaceraient à travers le cerveau humain pour soutenir la mémoire

La coordination de l'activité neurale dans les réseaux cérébraux étendus est essentielle pour la cognition humaine. Or, selon une étude menée par Columbia University School of Engineering and Applied Science publiée dans Neuron, les chercheurs ont longtemps supposé que les oscillations dans le cerveau, communément mesurées à des fins de recherche, l'interface cerveau-ordinateur et les tests cliniques, étaient des signaux stationnaires qui se produisaient indépendamment dans des régions cérébrales distinctes. Ils ont découvert une nouvelle caractéristique fondamentale des oscillations cérébrales. En effet, elles se déplacent de manière rythmique à travers le cerveau, reflétant les modèles d'activité neuronale qui se propagent à travers le cortex.

Les chercheurs ont constaté que ces ondes mobiles se déplaçaient de manière plus fiable lorsque les patients se comportaient bien tout en effectuant une tâche de mémoire de travail, indiquant que les ondes progressives sont importantes pour la mémoire et la cognition. Selon les chercheurs, les résultats montrent que ces oscillations sont un mécanisme important pour la coordination à grande échelle dans le cerveau humain

Les chercheurs ont étudié les enregistrements cérébraux directs de 77 patients atteints d'épilepsie, qui avaient eu des électrodes placées dans des zones étendues du cerveau pour la cartographie des crises. Pour l'étude, les patients ont été invités à effectuer une tâche de mémoire. En examinant les enregistrements cérébraux de ces patients, les chercheurs ont trouvé de grandes régions cérébrales chez des patients individuels avec des oscillations «thêta» et «alpha», qui sont liées à la cognition, à des fréquences spécifiques entre 2 et 15 Hz. Ces oscillations indiquent que les neurones de cette région s'activent rythmiquement pour soutenir la cognition

Les chercheurs ont utilisé deux nouvelles méthodes pour analyser les données. Premièrement, ils ont mesuré des oscillations individuelles simultanément à partir de plusieurs électrodes au lieu d'utiliser la méthode la plus courante de mesure de chaque onde cérébrale séparément des emplacements individuels. Deuxièmement, ils ont développé un nouveau cadre d'analyse qui leur a permis de mesurer le mouvement instantané de chaque onde en déplacement. En utilisant cette approche, ils ont trouvé que les oscillations étaient en fait des ondes qui se déplaçaient à travers le cortex à 0,25-0,75 m / s.

Selon les chercheurs, les résultats de l'étude démontrent que le cerveau utilise des oscillations neuronales pour propager l'information dans différentes régions, et qu'en organisant les processus neuronaux à travers l'espace et le temps, les ondes progressives jouent un rôle important dans le soutien de la connectivité cérébrale.