Une équipe de chercheurs de l’Université Humboldt de Berlin pense avoir découvert un nouveau type de processus électrique dans le cerveau humain qui pourrait jouer un rôle dans la manière dont notre cerveau calcule.

Notre cerveau est-il plus puissant qu’on ne le pense ?

Notre cerveau pourrait être comparé à un ordinateur. Pour faire simple : un ensemble de neurones échangent des informations entre eux à l’aide de signaux chimiques et électriques. Matthew Larkum et son équipe ont découvert que des cellules du cortex humain, sur la couche extérieure du cerveau, transmettent aussi des signaux. Les chercheurs estiment que la compréhension de ce processus pourrait être déterminante pour améliorer nos connaissances.

Alors que Neuralink dévoilait récemment son interface cerveau-machine, le directeur de l’étude, Matthew Larkum, estime que : « les neurones humains pourraient bien être des dispositifs beaucoup plus puissants qu’on ne le pensait auparavant ». Le cortex est longtemps resté mystérieux pour les chercheurs en neurosciences, notamment la deuxième et la troisième couche. En effet, ces couches contiennent des cellules avec beaucoup de branches, appelées dendrites. À l’aide d’un microscope à fluorescence les chercheurs ont pu observer l’action de ces cellules.

Une nouvelle frontière de la fonction neuronale

Cette expérience a révélé la présence d’un nouveau type de potentiel d’action qui se déplace à l’aide d’ions calcium, plutôt que d’ions sodium et calcium. La découverte est de taille car cela n’avait jamais été observé auparavant. Les chercheurs ont réussi à modéliser les dendrites dans une simulation informatique et estiment qu’un réseau de neurones artificiels pourrait incorporer ce nouveau type de « potentiels d’action » pour simplifier les calculs.

En réalité, les auteurs précisent qu’ils n’ont pas pu modéliser le neurone dans son entièreté. Malgré cela, Michael Häusser, un professeur de neuroscience à l’University College London qui étudie le calcul neuronal, estime que : « c’est une étude passionnante qui explore une nouvelle frontière dans notre compréhension de la fonction neuronale et les propriétés des dendrites humaines. Les dendrites représentent 95% de la surface des cellules pyramidales dans le cortex, mais sont toujours un territoire inexploré dans le cerveau humain ».

Les chercheurs devraient continuer d’étudier ce nouveau « potentiel d’action » ainsi que le comportement des dendrites, pour essayer de mieux comprendre le cortex humain et tenter de découvrir pourquoi il fonctionne ainsi.