Selon une étude publiée dans Neuron, des chercheurs de l'University of Queensland auraient découvert que l'épaisseur de la couche externe du cerveau influait sur la manière dont les neurones traitent les informations. Selon ces derniers, les résultats remettent en question la compréhension du fonctionnement des circuits cérébraux dans tout le cerveau.
Comme le soulignent les chercheurs, la couche externe du cerveau, soit le cortex, est constituée de nombreux «microcircuits» de cellules cérébrales plus petits, chacun constitué d'environ 10 000 neurones en interaction dans un espace aussi petit que 1 millimètre carré. Ces derniers mentionnent qu'il existe depuis longtemps une théorie selon laquelle les neurones de ces microcircuits fonctionnent et interagissent de manière très standard. Ainsi, par extension, tous les microcircuits doivent fonctionner de manière sensiblement identique.
Les chercheurs ont voulu vérifier si une classe de neurones définie fonctionnait de la même manière, peu importe où ils se trouvent dans le cortex. En utilisant une imagerie IRM à haute résolution du cerveau de rongeur, ils ont étudié la structure du cortex et ont constaté que l'épaisseur augmentait progressivement jusqu'à 3 fois de l'arrière du cerveau à l'avant. Ils ont également découvert que des changements graduels d'épaisseur peuvent être observés même au sein d'une seule zone fonctionnelle du cerveau. Par exemple, l'avant de la zone de traitement visuel est plus épais que l'arrière.
Lorsque les chercheurs ont analysé de plus près, ils ont découvert que l'épaisseur du cortex est directement liée à la longueur des neurones individuels: un neurone situé dans une zone plus épaisse du cortex est plus allongé qu'un neurone situé dans une zone plus mince. Selon ces derniers, en plus de traiter les entrées sensorielles, le cerveau génère également un modèle interne du monde. De plus, le cerveau compare en permanence les informations sensorielles à son modèle interne. Les chercheurs croient même que de telles comparaisons se produisent même au niveau des neurones individuels. Pour qu'un neurone puisse comparer des informations provenant de deux sources très différentes, le modèle interne et les sens, il a besoin de deux "zones d'intégration" qui interagissent l'une avec l'autre.
Selon les chercheurs, une zone du neurone intègre les informations provenant du modèle interne et une autre intègre les informations provenant des sens. Étant donné qu’elles sont distinctes et qu’elles interagissent, il est possible de comparer les deux types d’informations. Les chercheurs ont analysé la fonction de neurones plus longs à partir de l'extrémité la plus épaisse du cortex visuel. Ils ont constaté que ces neurones fonctionnaient comme prévu. En effet, ils possédaient deux zones d'intégration.
Or, ce n'était pas le cas pour les neurones plus courts. En effet, les neurones les plus courts ne disposent que d’une zone d’intégration pour le traitement des informations sensorielles et du modèle interne. Par conséquent, ils ne peuvent pas comparer les deux types d’entrées.
Ainsi, selon la partie du cortex où se trouvent ces neurones (zones plus épaisses ou plus minces), ces neurones fonctionnent très différemment. Les chercheurs croient que l'épaisseur du néocortex régit non seulement la structure anatomique des neurones, mais également leurs propriétés électriques
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