Traitement de l’information dans le cerveau : du modèle téléphonique au modèle internet


  • Serge Cannasse
  • Actualités Médicales
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Le traitement de l’information par les neurones cérébraux est encore largement inconnu. Le modèle standard ressemble à celui des anciennes installations téléphoniques, avec des voies de transmissions bien définies et hiérarchisées, des neurones spécialisés et des centres de répartition bien identifiés. Il vient d’être bousculé par le travail d’une équipe française (INSERM, Marseille), publié dans Sciences Advances

Les chercheurs se sont intéressés à la façon dont une information simple est stockée et transmise par un neurone au cours du sommeil et d’une anesthésie, c’est-à-dire deux situations où les événements environnementaux interviennent peu. Ils ont enregistré l’activité électrique d’une centaine de neurones répartis dans trois zones cérébrales impliquées dans la mémorisation : la zone CA1 de l’hippocampe, le cortex médian entorhinal et le cortex médian préfrontal. 

Ils ont d’abord constaté que des groupes de neurones s’organisent pour stocker et transmettre de l’information, en se relayant entre eux au cours du temps. Au sein de chaque groupe, la moitié environ des neurones joue un rôle prépondérant à un moment ou un autre, mais pas de manière stable. Comme l’explique Christophe Bernard, un des chercheurs : « Il n’y a pas de hiérarchie établie au sein des neurones, mais plutôt une répartition équilibrée des rôles. »

De plus, l’information n’est pas transmise en suivant un chemin unique : « Les partenaires avec lesquels un neurone échange fluctuent d’un instant à l’autre », continue Christophe Bernard. « Cela se passe un peu comme sur internet. Un mail qui part de Paris vers Sidney passera par des serveurs situés dans différents pays et ces serveurs varieront au cours de la journée en fonction du trafic. »

Enfin le contenu même de l’information est divisé en plusieurs configurations des réseaux neuronaux. Celles-ci ne sont pas prévisibles, mais pas non plus produites au hasard. Elles s’organisent en séquences, un peu comme les mots d’une phrase. La difficulté majeure est que leur syntaxe échappe encore largement à la compréhension des chercheurs, d’autant qu’elle change avec les variations du fonctionnement cérébral global. Ainsi elle est plus complexe pendant les périodes de sommeil paradoxal (au cours duquel se produisent les rêves) que pendant les périodes de sommeil lent.

Pour les chercheurs, il s’agit à présent d’examiner si ces découvertes s’appliquent à d’autres états que le sommeil et l’anesthésie, par exemple lors de la réalisation de tâches en période d’éveil. Il faudrait alors combiner le modèle standart avec cette nouvelle approche.