Les scientifiques ont découvert une forme unique de messagerie cellulaire se produisant dans le cerveau humain qui n’a jamais été vue auparavant.

De manière passionnante, la découverte laisse entendre que nos cerveaux pourraient être des unités de calcul encore plus puissantes que nous ne le pensions.


Au début de l’année dernière, des chercheurs d’instituts allemands et grecs ont signalé un mécanisme dans les cellules corticales externes du cerveau qui produit à lui seul un nouveau signal «gradué», qui pourrait fournir aux neurones individuels un autre moyen d’exécuter leurs fonctions logiques.

En mesurant l’activité électrique dans des sections de tissu prélevées lors d’une intervention chirurgicale sur des patients épileptiques et en analysant leur structure à l’aide d’une microscopie à fluorescence, les neurologues ont découvert que des cellules individuelles du cortex utilisaient non seulement les ions sodium habituels pour « feu (énergie) », mais aussi le calcium.

Cette combinaison d’ions chargés positivement a déclenché des vagues de tension qui n’avaient jamais été vues auparavant, appelées potentiels d’action dendritique médiés par le calcium, ou dCaAP.

Les cerveaux – en particulier ceux de la variété humaine – sont souvent comparés à des ordinateurs. L’analogie a ses limites , mais à certains niveaux, ils effectuent des tâches de manière similaire.

Les deux utilisent la puissance d’une tension électrique pour effectuer diverses opérations. Dans les ordinateurs, cela se présente sous la forme d’un flux d’électrons assez simple à travers des intersections appelées transistors.

Dans les neurones, le signal se présente sous la forme d’une onde de canaux d’ouverture et de fermeture qui échangent des particules chargées telles que le sodium, le chlorure et le potassium. Cette impulsion de flux d’ions est appelée un potentiel d’action .

Au lieu de transistors, les neurones gèrent chimiquement ces messages au bout de branches appelées dendrites.


« Les dendrites sont essentielles à la compréhension du cerveau, car elles sont au cœur de ce qui détermine la puissance de calcul des neurones uniques », a déclaré le neuroscientifique de l’Université Humboldt Matthew Larkum à Walter Beckwith à l’American Association for the Advancement of Science en janvier 2020.

Les dendrites sont les feux de circulation de notre système nerveux. Si un potentiel d’action est suffisamment important, il peut être transmis à d’autres nerfs, qui peuvent bloquer ou transmettre le message.

Ce sont les fondements logiques de notre cerveau – des ondulations de tension qui peuvent être communiquées collectivement sous deux formes : soit un message ET (si x et y sont déclenchés, le message est transmis) ; ou un message OU (si x ou y est déclenché, le message est transmis).


On peut soutenir que cela n’est nulle part plus complexe que dans la partie externe dense et ridée du système nerveux central humain; le cortex cérébral. Les deuxième et troisième couches plus profondes sont particulièrement épaisses, remplies de branches qui remplissent des fonctions d’ordre élevé que nous associons à la sensation, à la pensée et au contrôle moteur.

Ce sont les tissus de ces couches que les chercheurs ont examiné de près, reliant les cellules à un dispositif appelé patch-clamp somatodendritique pour envoyer des potentiels actifs de haut en bas de chaque neurone, enregistrant leurs signaux.

« Il y a eu un moment « eurêka » lorsque nous avons vu les potentiels d’action dendritiques pour la première fois », a déclaré Larkum .

Pour s’assurer que les découvertes ne sont pas propres aux personnes épileptiques, ils ont vérifié leurs résultats dans une poignée d’échantillons prélevés sur des tumeurs cérébrales.


Alors que l’équipe avait mené des expériences similaires sur des rats , les types de signaux qu’ils ont observés bourdonnant à travers les cellules humaines étaient très différents.

Plus important encore, lorsqu’ils ont dosé les cellules avec un bloqueur des canaux sodiques appelé tétrodotoxine , ils ont quand même trouvé un signal. Ce n’est qu’en bloquant le calcium que tous se sont tus.

Trouver un potentiel d’action médié par le calcium est assez intéressant. Mais la modélisation du fonctionnement de ce nouveau type de signal sensible dans le cortex a révélé une surprise.

En plus des fonctions logiques de type ET et OU , ces neurones individuels pourraient agir comme des intersections OU «exclusives» ( XOR ) , qui ne permettent un signal que lorsqu’un autre signal est classé d’une manière particulière.

« Traditionnellement, on pensait que l’opération XOR nécessitait une solution de réseau », ont écrit les chercheurs .

Plus de travail doit être fait pour voir comment les dCaAP se comportent à travers des neurones entiers et dans un système vivant. Sans oublier s’il s’agit d’une chose humaine, ou si des mécanismes similaires ont évolué ailleurs dans le règne animal.

La technologie se tourne également vers notre propre système nerveux pour trouver l’inspiration sur la façon de développer un meilleur matériel ; savoir que nos propres cellules individuelles ont encore quelques astuces dans leur sac pourrait conduire à de nouvelles façons de mettre en réseau des transistors.

Exactement comment ce nouvel outil logique compressé dans une seule cellule nerveuse se traduit par des fonctions supérieures est une question à laquelle les futurs chercheurs doivent répondre.

Brooks Agnew

Cette recherche a été publiée dans  Science .

SF Source Brooks Agnew juil. 2021


Que pensez-vous de cet article ? Inscrivez-vous et rejoignez la conversation


Merci à tous pour votre soutien.

Beaucoup d'entre vous sont avec moi, par le coeur et la pensée, et je vous transmet ma gratitude... Vous pouvez assurer la continuité de ce site de plusieurs manières... En partageant les articles que vous avez aimé... En achetant vos livres et vos produits préférés sur Amazon via ce site... En faisant un don sécurisé sur Paypal... Ou les trois en même temps... Recevez toute ma gratitude... Mon Amour vous accompagne...


Veuillez aider à soutenir les médias alternatifs. Nous suivons la vérité, où qu'elle mène. Votre aide est importante... Merci








Elishean777 : Communauté pour un Nouveau Monde © elishean/2009-2021

Tags:

0 Commentaires

Laisser une réponse

Imaginer un Nouveau Monde © Elishean 2009 - 2021

CONTACT

Vous pouvez nous envoyer un e-mail et nous vous répondrons dès que possible.

En cours d’envoi
ou

Vous connecter avec vos identifiants

ou    

Vous avez oublié vos informations ?

ou

Create Account

%d blogueurs aiment cette page :