Des neuroscientifiques ont découvert une différence dans les cellules cérébrales humaines les rendant uniques

  22 Octobre 2018    Lu: 773
Des neuroscientifiques ont découvert une différence dans les cellules cérébrales humaines les rendant uniques

Des analyses sur la manière dont les signaux nerveux traversent les neurones humains, ainsi qu’une comparaison avec ceux chez les rats, a permis de mettre en lumière une différence structurelle importante permettant aux neurones humains de meilleures capacités de calcul, et ceci malgré une transmission affaiblie du signal due à la taille du cerveau humain.

Une recherche effectuée au MIT avait pour but de comprendre comment les cellules nerveuses humaines sont capables de transporter les signaux électriques sur de longues distances, sachant que notre cerveau est plus volumineux que celui du rat, mais semble pourtant avoir une organisation structurelle similaire.

Les scientifiques ont émis l’hypothèse qu’il devait certainement y avoir une différence pour que les neurones humains conservent leur puissance autant que dans le minuscule cerveau des rongeurs.

Des recherches similaires avaient déjà été effectuées dans les neurones des rats, mais il était plus difficile d’extraire ces cellules du cerveau humain.

Le neurone a une forme unique bien connue. Il ressemble à un arbre en raison de ses nombreux prolongements faisant penser à des branches. À l’une de ses deux extrémités, les dendrites traitent les signaux reçus par d’autres neurones adjacents et les propagent à travers l’axone vers les autres cellules, par les prolongements de l’autre extrémité, les synapses.

En recevant l’influx nerveux, les dendrites peuvent soit le bloquer, soit l’amplifier. Mais il semble que les dendrites aient d’autres rôles dans le traitement de l’information, non découverts jusqu’à présent.

« Nous les humains ne sommes pas plus intelligents uniquement parce que nous avons plus de neurones, et un cortex plus grand… » déclare le chef de la recherche Mark Harnett.

Son groupe a prélevé chez des volontaires en pleine opération chirurgicale pour traiter l’épilepsie, des morceaux de tissu neuronal dans le lobe temporal antérieur, zone qui n’est pas affecté fonctionnellement par la perte de neurones.

Afin de les maintenir en vie pendant quelque jours pour pouvoir mesurer leurs signaux nerveux, les cellules étaient plongées dans un milieu ayant une composition proche de celle du liquide cérébro-spinal.

Ils ont ensuite comparé leurs observations concernant la structure du neurone humain avec celles effectuées sur les rats afin de vérifier si une plus longue distance pour le signal altérait significativement sa puissance.

Ils ont constaté que la puissance du signal s’affaiblit bien plus durant son trajet dans les neurones humains que dans ceux du rat, mais qu’il y avait chez les deux le même nombre de canaux ioniques (molécules importantes pour la propagation du signal).

La principale différence était que les canaux ioniques étaient plus éloignés les uns des autres chez les humains, suggérant aux neuroscientifiques que cette différence structurelle devait avoir son importance.

« Dans les neurones humains, il y a plus de compartimentation électrique, permettant à ces unités d’être un peu plus indépendantes, ce qui peut potentiellement augmenter les capacités de calcul des neurones individuels », explique Harnett.

Nelson Spruston, un scientifique qui n’a pas participé à la recherche, déclare qu’il s’agit des mesures les plus détaillées réalisées à ce jour sur les propriétés physiologiques des neurones. « Ce type d’expérience est très exigeante sur le plan technique, même chez les souris et les rats. Du point de vue technique, il est donc étonnant qu’ils l’aient fait chez l’Homme ».

Si cette différence dans la densité des canaux ioniques dans les neurones est véritablement la clé de l’efficacité de ces cellules, cela montrerait qu’une simple amélioration de l’organisation de certaines molécules durant l’évolution peut permettre à des organismes plus complexes d’être plus compétents, sans forcément bénéficier de structures supplémentaires.

« Si vous avez une colonne corticale avec un morceau de cortex humain ou de rongeur, vous pourrez effectuer plus de calculs plus rapidement avec l’architecture humaine », déclare Harnett.

Source: trustmyscience.com


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