Des scientifiques ont détecté pour la toute première fois un neurone géant, enveloppé autour de la circonférence totale du cerveau d’une souris. Ce neurone est connecté entre les deux hémisphères et pourrait enfin expliquer les origines de la conscience.
C’est en utilisant une nouvelle technique d’imagerie que l’équipe a pu détecter le neurone géant émanant de l’une des régions les mieux connectées dans le cerveau. Cela laisse donc spéculer sur le fait que nous puissions peut-être bientôt comprendre et expliquer les origines de la pensée consciente. La découverte récente de ce neurone est l’une des trois découvertes similaires dans le cerveau d’un mammifère. Cette nouvelle technique d’imagerie pourrait nous aider à comprendre si des structures similaires existent dans les cerveaux humains.
C’est lors d’une récente conférence du Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies dans le Maryland, aux États-Unis, qu’une équipe de l’Allen Institute for Brain Science, a décrit comment ces trois neurones découverts s’étendent à travers les deux hémisphères du cerveau et que le plus grand d’entre eux, s’enroule littéralement autour de la circonférence totale de l’organe, comme une véritable « couronne d’épines ».
Christof Koch, le chercheur principal de l’étude, explique que lui et son équipe n’avaient encore jamais vu de neurones qui s’étendent de la sorte dans les deux hémisphères du cerveau. Les trois neurones géants découverts, émanent d’une région du cerveau semblant être en lien avec la conscience humaine : le claustrum. Il s’agit d’une fine couche de matière grise cérébrale, qui pourrait bien être la structure la plus connectée du cerveau.
Cette région relativement petite se situe entre la surface intérieure du néocortex au centre du cerveau et communique avec presque toutes les autres régions du cortex : elle permet de nombreuses fonctions cognitives supérieures telles que le langage, la planification sur le long terme, la vue et l’ouïe par exemple. « Des techniques avancées d’imagerie cérébrale qui se penchent sur les fibres de la substance blanche qui effectue des transferts bidirectionnels avec le claustrum, révèlent qu’il s’agit d’une véritable gare neurale centrale. Presque toutes les régions du cortex envoient des fibres au claustrum », explique Koch.
En effet, le claustrum est connecté à plusieurs centres cruciaux du cerveau. Francis C. Crick, qui a découvert la structure de l’ADN, le surnommait « le conducteur de la conscience », dans une étude publiée en 2005, co-écrite avec Koch. Ils suggéraient déjà à l’époque que ce dernier reliait toutes nos perceptions, qu’elles soient internes ou externes.
Lors d’une expérience en 2014, une femme de 54 ans a été admise à l’Université de George Washington Medical Faculty Associates pour une étude concernant le traitement de l’épilepsie. Le traitement en question impliquait le sondage de diverses régions du cerveau avec des électrodes, afin d’affiner la source potentielle de ses crises d’épilepsie. Mais lorsque l’équipe a commencé à stimuler la claustrum de la femme, ils ont constaté qu’ils pouvaient littéralement allumer et éteindre sa conscience. Lorsque l’équipe éteignait la région avec des impulsions électriques de haute fréquence, la femme perdait conscience et fixait le vide, elle ne répondait plus à aucune commande auditive ou visuelle et sa respiration s’était ralentie. Dès que la stimulation électrique a été interrompue, elle a tout de suite retrouvé sa conscience ainsi que toutes ses capacités, mais ne conservait aucun souvenir de l’expérience. L’expérience a été répétée à plusieurs reprises sur deux jours, et à chaque fois, la femme a réagi de la même manière. Selon Koch, qui n’était pas impliqué dans l’étude datant de 2014, ce genre « d’arrêt et d’allumage » de conscience n’avait jamais été constaté auparavant.
Une autre expérience datant de 2015, visait à examiner les effets des lésions du claustrum sur la conscience de 171 vétérans de guerre souffrant de lésions cérébrales traumatiques. L’étude a démontré que que les lésions du claustrum étaient liées à la durée, mais pas à la fréquence des pertes de conscience, suggérant que celui-ci pourrait jouer un rôle vital quant à l’activation et la désactivation de la pensée consciente. L’étude souligne qu’une autre région du cerveau pourrait également être impliquée dans le maintien de la conscience.
Et maintenant, l’équipe de Koch a découvert des neurones extensifs dans les cerveaux de souris, émanant de cette région mystérieuse. En général, pour cartographier les neurones, les chercheurs doivent injecter des cellules nerveuses individuelles avec un colorant, puis découper le cerveau en fines sections, pour tracer le chemin du neurone à la main. Une technique bien rudimentaire que les neuroscientifiques doivent effectuer. Et étant donné que le cerveau est détruit lors du processus, cette technique ne peut pas être effectuée régulièrement sur des cerveaux humains.
C’est notamment pour cette raison que Koch et son équipe ont souhaité développer une technique moins invasive, et ont créé une nouvelle méthode permettant d’activer des gènes précis au sein du claustrum, grâce à un médicament spécifique. Lorsque les chercheurs ont donné aux souris une petite de quantité du médicament, une poignée de neurones en ont reçu suffisamment pour activer les gènes adéquats. Cela a ensuite produit une protéine de couleur fluorescente verte, qui s’est entièrement propagée à travers le neurone. L’équipe a ensuite utilisé un programme informatique pour modéliser les neurones découverts en 3D.
Bien entendu, ce n’est pas parce que ces neurones géants découverts sont connectés au claustrum que cela implique que l’hypothèse de Koch à propos de la conscience soit correcte, d’autres études seront nécessaires. Il est également important de garder à l’esprit que ces neurones ont jusqu’à présent été découverts dans des cerveaux de souris. De plus, la recherche n’a pas encore été publiée dans une revue vérifiée par les pairs, nous devons donc encore attendre des confirmations supplémentaires avant que nous puissions être certains de ce que cette découverte impliquera pour l’Homme.
Mais il s’agit sans conteste d’une découverte intrigante qui pourrait éventuellement nous aider à mieux comprendre le fonctionnement du cerveau, cet organe si complexe, ainsi que les mystères de la conscience.
