Pourquoi le cerveau humain présente-t-il une intelligence supérieure?

Une nouvelle étude de neuroscientifiques du MIT pourrait aider à expliquer la puissance informatique humaine.

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Une étude innovante en neurosciences représente une avancée décisive dans la compréhension de la biophysique de la puissance de calcul du cerveau. Dans une récente étude publiée le 18 octobre 2018 dans Cell , une équipe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et du Massachusetts General Hospital ont découvert des caractéristiques distinctes du neurone humain qui pourraient aider à expliquer pourquoi les cerveaux humains sont plus puissants que les autres. espèce.

Le cortex humain est généralement le plus épais des mammifères, ce qui indique que les neurones humains ont des dendrites plutôt allongées et compartimentées. Les dendrites sont les longues branches qui s’étendent d’un neurone qui transporte les signaux électriques de synapse (l’espace entre l’extrémité des cellules nerveuses) au corps cellulaire du neurone. Dans cette étude, les scientifiques ont observé la manière unique dont les signaux électriques sont traités par les dendrites des neurones humains par rapport aux neurones des rongeurs.

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Le défi de la recherche neuroscientifique réside en grande partie dans la disponibilité du tissu humain à des fins d’expérimentation. La recherche porte donc principalement sur des rongeurs de laboratoire. Il est donc inhabituel de mener une étude sur le tissu cérébral humain. Dans cette étude, les neuroscientifiques ont utilisé du tissu cérébral humain ex vivo , en plus d’échantillons de rongeurs.

Ces chercheurs ont utilisé le sous-produit cérébral du traitement chirurgical des patients épileptiques, à savoir le tissu cérébral sain qui devait être retiré pour que les chirurgiens puissent accéder à la partie malade. Les neuroscientifiques ont testé l’activité électrique des dendrites de ces petites parties du cortex du lobe temporal antérieur humain provenant de tissus non pathologiques de patients épileptiques et les ont comparées aux dendrites de rongeurs.

Dans le cadre de la recherche, l’équipe de scientifiques a découvert que lorsqu’un courant électrique est injecté dans les dendrites humaines, il y a plus de compartimentation électrique et une densité de canaux ioniques réduite par rapport aux dendrites de rongeurs. Selon l’étude publiée, «les dendrites humaines fournissent une excitation limitée au soma, même en présence de pics dendritiques». La compartimentation modifie les propriétés d’entrée-sortie des neurones humains, ce qui peut également jouer un rôle dans nos capacités cognitives amplifiées.

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“Dans les neurones humains, il y a plus de compartimentation électrique, ce qui permet à ces unités d’être un peu plus indépendantes, ce qui pourrait potentiellement accroître les capacités de calcul de neurones individuels.” – Mark Harnett, Institut de recherche sur le cerveau McGovern du MIT

Les chercheurs ont montré que «les filtres à la fois résistif et capacitif sont plus prononcés dans les neurones humains en raison de leur longueur accrue, ce qui suggère l’absence de mécanismes compensatoires». pour percer le mystère général du cerveau humain.

Copyright © 2018 Cami Rosso Tous droits réservés.

Références

Beaulieu-Laroche, Lou; Toloza, Enrique HS; van der Goes, Marie-Sophie; Lafourcade, Mathieu; Barnagian, Derrick; Williams, Ziv M .; Eskandar, Emad N .; Frosch, Matthew P .; Cash, Sydney S .; Harnett, Mark T .. ”Compartimentation améliorée dendritique dans les neurones corticaux humains.” Cell . 18 octobre 2018.