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Les épisodes ou délires hallucinatoires peuvent avoir lieu en cas d’altération psychique et mentale suite à la prise de drogues ou de médicaments, suite à un traumatisme crânien, ou dans d’autres cas affectant le fonctionnement du cerveau. La prise de substances hallucinogènes (comme les champignons hallucinogènes ou le LSD) permet également de provoquer des délires visuels et auditifs plus ou moins intenses.

Récemment, des chercheurs de l’Université de Stanford sont parvenus à provoquer ce genre d’état cérébral en n’utilisant que la lumière et en ciblant une partie spécifique du cerveau, le cortex visuel.

Dans le cadre d’une étude sur les souris, les chercheurs se sont concentrés su le cortex visuel. Il s’agit de la partie du cerveau qui traite les informations en provenance de la rétine afin de créer une image. Les résultats ont été publiés dans la revue Science.

Premièrement, ils ont inséré deux gènes dans un certain nombre de neurones du cortex visuel des souris. L’un de ces gènes était chargé de coder une protéine qui activait le neurone s’il était frappé par une impulsion de lumière laser infrarouge. L’autre gène avait également pour rôle de coder une protéine, avec cette fois-ci une protéine lumineuse de couleur verte, à chaque fois que le neurone était actif.

Les scientifiques ont ensuite retiré une partie du crâne de chaque souris au niveau du cortex visuel et l’ont remplacée par un revêtement transparent, permettant ainsi d’avoir un visuel et une “porte d’accès” optique sur cette zone du cerveau de l’animal.

Ils ont ensuite affiché une barre noire horizontale ainsi qu’une barre noire verticale sur un écran (avec fond blanc) et ont observé le cerveau des souris pendant qu’elles regardaient les images apparaître. Cela leur a permis de déterminer quels neurones du cerveau répondaient à la barre horizontale et lesquels répondaient à la barre verticale. Ensuite, ils ont entraîné les animaux à boire de l’eau dans un tube à chaque fois qu’ils voyaient la barre verticale, mais pas lorsqu’il s’agissait de la barre horizontale.

Et c’est ici que la partie la plus intéressante de l’étude débute. Les scientifiques ont alors commencé à diminuer le contraste entre les barres noires et le fond blanc, jusqu’à ce que les souris commencent à avoir du mal à déterminer quand boire ou non.

À ce stade, l’équipe a projeté des hologrammes sur et dans le cerveau des souris, à travers la “fenêtre” de leur crâne. Pour ce faire, ils ont utilisé un appareil spécialement développé pour l’étude, leur permettant de contrôler avec précision les neurones frappés par les faisceaux de lumière.

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Lorsque les souris regardaient les images à faible contraste, elles pouvaient alors déterminer si elles voyaient une barre verticale ou horizontale, à condition que les scientifiques “zappaient” au même moment les neurones correspondant au bon alignement.

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Finalement, les chercheurs ont complètement supprimé les images et ont découvert que les animaux buvaient à chaque fois que l’équipe activait les neurones correspondant à la vue des barres verticales, mais pas lorsqu’ils zappaient les neurones correspondant aux barres horizontales. En d’autres termes, les scientifiques semblaient avoir incité les souris à halluciner, en leur faisant croire voir l’image de la barre.

« Non seulement l’animal fait la même chose que s’il y avait vraiment la barre à l’écran, mais le cerveau aussi », a déclaré dans un communiqué de presse le chercheur Karl Deisseroth, de l’Université de Stanford. « Nous savons donc que nous sommes en train de recréer la perception naturelle, ou quelque chose qui y ressemble ».

La partie la plus mystérieuse de l’étude est probablement que les chercheurs n’ont eu besoin que de stimuler environ 20 neurones pour provoquer les épisodes hallucinatoires chez les souris. Même pour eux, il s’agit d’une découverte inattendue, qui soulève des questions sur le fonctionnement de notre propre cerveau.

« Un cerveau de souris compte des millions de neurones ; un cerveau humain en possède plusieurs milliards », a déclaré Deisseroth. « Si seulement 20 neurones perturbés peuvent créer une telle perception, alors pourquoi nous ne n’hallucinons pas lors de fausses activités cérébrales aléatoires ? ».

Sources : Nature, Science

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