Des neurones géants associés à la conscience sont découverts

Quelle est la nature de la conscience? C'est l'un des grands mystères de la psychologie, des neurosciences et de la philosophie de l'esprit, et assez curieusement, la recherche sur les animaux, dont le sens de la conscience doit être quelque peu différent du nôtre, a aidé le clarifier.

En fait, récemment, une équipe de chercheurs de l'Allen Institute for Brain Sciences dirigée par Christof Koch a révélé la découverte de trois neurones géants qui relient une grande partie du cerveau de souris; De tels neurones pourraient être la base physiologique de la conscience, mais d'autres experts ne sont pas d'accord.

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Les trois neurones géants

Christof Koch et son équipe ont fait une présentation aux membres de la communauté neuroscientifique dans laquelle ont présenté la méthodologie et les résultats de leurs recherches sur la connectivité neuronale dans le cerveau des souris.

L'aspect le plus remarquable de sa présentation était l'identification de trois neurones géants qui proviennent de la structure cérébrale connue sous le nom de « cloître » et la relient à une grande partie du cerveau.

Le plus grand des trois atteint tout le cerveau, tandis que les deux autres couvrent également une partie importante des hémisphères.

Comme le révèlent les images tridimensionnelles obtenues lors de l'enquête, ces trois les cellules maintiennent de solides connexions synaptiques avec les neurones dans de nombreuses régions différentes du cerveau. Cela suggère qu'ils peuvent jouer un rôle important dans la coordination des impulsions électrochimiques du système nerveux central.

Cependant, pour le moment l'existence de ces trois neurones n'a pas été confirmée chez d'autres espèces animaux, y compris les humains, il faut donc faire preuve d'une grande prudence lorsqu'on tente de généraliser les affirmations de l'équipe de Koch.

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Qu'est-ce que le cloître ?

Le cloître est une couche de neurones attachée à la face inférieure du néocortex cérébral, très proche de l'insula et des noyaux gris centraux; il est parfois considéré comme faisant partie de cette structure. Son amplitude est irrégulière, mesurant plusieurs millimètres dans certaines zones et beaucoup moins d'un millimètre dans d'autres.

Cette région du cerveau synapses avec de nombreuses structures corticales et sous-corticales, incluant le hippocampe, essentiel pour la mémoire à long terme, et l'amygdale, impliquée dans l'apprentissage émotionnel.

Non seulement les neurones du cloître entretiennent des connexions pertinentes avec d'autres parties du cerveau, mais ils sont également très étroitement liés les uns aux autres. Cela a été associé au traitement uniforme de la stimulation passant par le cloître.

La proposition d'équipe de Koch

S'appuyant sur ses recherches récentes et d'autres sur lesquelles il a collaboré auparavant, Koch défend que la conscience pourrait être située dans le cloître, qui a été l'axe principal de sa carrière professionnelle.

Selon la proposition de cette équipe, les trois neurones géants qu'ils ont trouvés permettraient la coordination des impulsions nerveuses dans le cloître: associer la réception et l'envoi des signaux de cette structure à l'apparition du conscience, compte tenu de la globalité de cette transmission et des fonctions qui lui ont été attribuées au cloître.

Une autre recherche pertinente pour cette hypothèse est celle menée par le groupe de Mohamad Koubeissi (2014) auprès d'une femme atteinte d'épilepsie. Cette équipe a trouvé que stimulation du cloître par électrodes conscience « désactivée » de la patiente, tandis que l'interruption de ladite stimulation lui faisait la regagner.

Méthodologie d'enquête

L'équipe de recherche de l'Allen Institute a déclenché la production de protéines fluorescentes dans des neurones individuels provenant du cloître de plusieurs souris. Pour cela, ils utilisaient une substance qui, étant présente dans le corps, provoquait l'activation de certains gènes.

En se propageant à travers les neurones cibles, ces protéines ont donné à toute la longueur de ces cellules une couleur distinctive. Plus tard, ils ont pris 10 000 images de sections du cerveau et ont utilisé un logiciel informatique pour créer cartes tridimensionnelles des neurones activés.

Critiques de cette hypothèse

Divers experts en neurosciences ont été en désaccord avec la proposition de l'équipe de Koch. D'une manière générale, le localisationnisme de son hypothèse a été critiqué, qui attribue au cloître le rôle principal dans la conscience humaine sans être soutenu par une base de recherche solide.

Pour étudier la véracité de ces déclarations, Chau et al (2015) ont mené une étude auprès de 171 anciens combattants blessés à la tête. Ils ont trouvé que les blessures dans le cloître étaient associées à une récupération plus lente de la conscience après des dommages, mais pas avec des séquelles plus graves à long terme.

À l'heure actuelle, les preuves en faveur de l'hypothèse selon laquelle le cloître est la clé de la conscience ne sont pas concluantes, surtout lorsqu'il s'agit d'êtres humains. Cependant, les preuves suggèrent que cette structure peut être pertinente pour le contrôle attentionnel par la connexion de différentes régions des deux hémisphères cérébraux.

Références bibliographiques:

• Chau, A.; Salazar, A. M.; Krueger, F.; Cristofori, I. & Grafman, J. (2015). L'effet des lésions du claustrum sur la conscience humaine et la récupération de la fonction. Conscience et cognition, 36: 256-64.

• Crick, F. C. & Koch, C. (2005). Quelle est la fonction du claustrum? Transactions philosophiques de la société réelle de Londres B: Sciences biologiques, 360 (1458): 1271-79.

• Koubeissi, M. Z.; Bartolomei, F.; Beltagy, A. & Picard, F. (2014). La stimulation électrique d'une petite zone du cerveau perturbe de manière réversible la conscience. Épilepsie et comportement, 37: 32-35.

• Torgerson, C. M.; Irimia, A.; Goh, S. Y. M. & Van Horn, J. RÉ. (2015). La connectivité DTI du claustrum humain. Cartographie du cerveau humain, 36: 827-38.