Coulée régulière dans le cerveau

Le cerveau organise le casting pour différentes cellules
Depuis des décennies, les neuroscientifiques se demandent comment le cerveau peut apprendre de nouvelles tâches sans avoir à grandir au cours de la vie. Il a été prouvé que le nombre de cellules du cerveau - par exemple, les cellules nerveuses et les cellules gliales - augmentait initialement à mesure que nous apprenons, mais beaucoup sont ensuite mises au rebut ou attribuées à des rôles différents. Des scientifiques allemands et suédois présentent cette théorie dans la revue Trends in Cognitive Sciences.

"Le volume du cerveau augmente au cours des premières étapes de l'apprentissage, puis se normalise partiellement ou même complètement", explique la première auteure, Elisabeth Wenger, neuroscientifique à l'Institut Max Planck pour le développement humain à Berlin. "Cela semble être efficace, explorant d'abord les possibilités d'essayer différentes structures et types de cellules, en sélectionnant les meilleures et en éliminant ensuite celles qui ne sont plus nécessaires."

Le cerveau organise le casting. (Image: denisismagilov / fotolia.com)

Elle décrit métaphoriquement les cellules cérébrales comme des acteurs participant à la distribution d'un film réalisé par le cerveau: le cerveau invite différents candidats à produire de nouvelles cellules, ce qui provoque sa croissance de volume macroscopiquement apparente. Le cerveau essaie alors différentes fonctions - voir quelles cellules sont les mieux à même de stocker ou de partager les informations; ceux-ci sont alors conservés. Les autres candidats sont ensuite rejetés ou se voient confier d'autres rôles..

Les scientifiques citent une étude dans laquelle les droitiers ont appris à écrire et à dessiner de la main gauche. Après un mois, le volume de son cerveau avait augmenté, mais trois semaines plus tard, il était presque revenu à la normale. Les chercheurs ont fait des observations similaires dans d'autres études, où, par exemple, les singes ont appris à utiliser un râteau pour se nourrir ou les rats ont appris à distinguer les sons..

Phénomène connu des études animales
Wenger et ses co-auteurs Claudio Brozzoli, Ulman Lindenberger et Martin Lövdén ont été surpris de constater combien de fois le phénomène d'expansion et de renormalisation du cerveau a été identifié dans des études sur des animaux et pensent qu'il s'applique également au cerveau humain. "Nous ne sommes certainement pas les premiers à suggérer ou même à découvrir le modèle d'expansion et de renormalisation", a déclaré Wenger. "Mais nous sommes ceux qui mettons le modèle en relation avec les changements de volume dans la matière grise humaine pour la première fois."

Les scientifiques pensent que cette théorie devrait influencer la manière dont les chercheurs mènent des études sur le cerveau. "Il est maintenant devenu évident que la conception typique d'une étude à deux reprises ne permet pas de saisir toute l'ampleur des changements en cours", note Wenger. "Cette théorie nécessite l'utilisation de plans d'étude avec un nombre plus élevé de temps de mesure pour représenter pleinement les modifications du volume du cerveau."

Ces travaux ont bénéficié du soutien de la société Max Planck, du Conseil européen de la recherche, du Conseil suédois de la recherche, de l'Institut européen de la recherche à Florence et de l'Agence nationale de la recherche. Travail original. Wenger, E., Brozzoli, C., Lindenberger, U., & Lövdén, M. (2017), Expansion et renormalisation de la structure du cerveau humain lors de l'acquisition des compétences Trends in Cognitive Sciences, 21 (12), 930-939.