Un rapport de recherche évoque la possibilité de canaux multiples pour éviter les risques de congestion cérébrale
Selon un rapport publié dans la revue Nature Neuroscience, des chercheurs allemands et américains financés par l'UE estiment que les réseaux cérébraux pourraient éviter les embouteillages situés dans les jonctions les plus stimulées en communiquant à différentes fréquences. Ces travaux ont été encouragés par le projet BRAINSYNC («Large scale interactions in brain networks and their breakdown in brain diseases»). Cette initiative, financée à hauteur de 2 978 242 d'euros, s'inscrit dans le cadre du thème de la 'Santé' du 7e PC (septième programme-cadre) de l'UE. En principe, lorsque les scientifiques étudient les réseaux cérébraux, les zones du cerveau qui travaillent régulièrement ensemble, ils utilisent l'imagerie par résonance magnétique (IRM) pour suivre les flux sanguins. Cette pratique part du principe qu'une augmentation du flux sanguin vers une partie du cerveau montre une hausse de l'activité des cellules cérébrales de cette région. Mais cette fois, l'équipe de recherche composée de scientifiques issus du centre hospitalier universitaire de Hambourg-Eppendorf en Allemagne, de l'école de médecine Saint Louis à Washington aux États-Unis et de l'université de Tübingen en Allemagne, s'est penchée sur une technique appelée magnétoencéphalographie (MEG) pour analyser l'activité cérébrale de 43 volontaires en pleine santé. L'un des auteurs de cette recherche, Maurizio Corbetta, de l'école de médecine de Washington, évoque les limites de l'IRM: «L'IRM nous permet seulement de suivre l'activité des cellules cérébrales de manière indirecte, et ne permet pas de détecter une activité qui se produit à des fréquences supérieures à 0,1 hertz, soit une fois toutes les 10 secondes. Nous savons que certains signaux du cerveau peuvent aller jusqu'à 500 hertz, soit 500 fois par seconde». La MEG peut cependant détecter des changements infimes dans les champs magnétiques du cerveau, causés par de nombreuses cellules actives en même temps, et peut détecter ces signaux jusqu'à une vitesse de 100 hertz. L'auteur principal, Joerg Hipp, basé au centre hospitalier universitaire de Hambourg-Eppendorf et à l'université de Tübingen, évoque leurs découvertes: «Nous avons compris que différents réseaux cérébraux pouvaient suivre un rythme de fréquences différent, tout comme les secondes des montres qui sont plus ou moins rapides». Les réseaux qui englobent l'hippocampe, région critique pour la formation de la mémoire, ont tendance à être actifs à des fréquences d'environ 5 hertz. Les réseaux des zones impliquées dans les sensations et les mouvements sont actifs entre 32 et 45 hertz. Beaucoup d'autres réseaux sont actifs à des fréquences variant entre 8 et 32 hertz. Ces réseaux qui évoluent en fonction du temps pourraient être décrits comme un ensemble de différentes routes aériennes, se croisant les unes les autres mais chacune suivant un rythme différent. Selon Maurizio Corbetta: «Il y a eu de nombreuses études IRM de la dépression et de la schizophrénie montrant les modifications «spatiales» de l'organisation des réseaux cérébraux. Les études MEG permettent de s'orienter vers une structure 'temporelle' plus riche. Plus tard, cela pourrait nous permettre d'acquérir de nouvelles manières de diagnostiquer ou de surveiller l'efficacité des interventions dans les conditions mentales débilitantes». L'objectif principal du projet BRAINSYNC était de comprendre comment les ensembles de neurones échangent des informations (communication fonctionnelle ou neuronale), et comment les variations de la communication neuronale peuvent expliquer les variations de la performance comportementale, pour un individu avec ou sans lésions cérébrales. «De nombreuses conditions neurologiques et psychiatriques sont susceptibles d'impliquer des problèmes de signaux dans les réseaux cérébraux», indique Maurizio Corbetta. «Étudier la structure temporelle de l'activité cérébrale sous cet angle pourrait être très utile dans la compréhension des conditions psychiatriques telles que la dépression et la schizophrénie, où les indicateurs structurels sont peu présents».Pour de plus amples informations, consulter: Centre hospitalier universitaire de Hambourg-Eppendorf: http://www.uke.de/index_ENG.php
Pays
Allemagne, États-Unis