Actualités en neurobiologie: le cerveau sans sommeil se mange, le chapeau magique d'Elon Mask, l'interrupteur et autre chose

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Le sommeil est important. Le sommeil est bon. Tôt ou tard, nous arrivons tous à cette conclusion (je regrette ces jours d'enfance où le sommeil diurne était un devoir, pas un plaisir, pour lequel il faut aujourd'hui rougir). Pendant le sommeil, de nouveaux souvenirs sont consolidés et les sous-produits toxiques de l'activité cérébrale diurne sont éliminés. Mais ce qui était inattendu, c'est la découverte de chercheurs de March Polytechnic University qui ont découvert que le manque de sommeil implique le même processus - cependant, dans ce cas, il se déroule de manière extrême. Il s'avère que la perte de sommeil chronique transfère le cerveau du mode de récolte normal le week-end au mode de dévastation maniaque - tout en éliminant les connexions neuronales saines et nécessaires.

Les scientifiques ont découvert que chez les souris en manque de sommeil, certaines cellules du cerveau présentent une activité inhabituellement élevée. Ces cellules sont des astrocytes et des microglies . Les premiers coupent les connexions inutiles entre les neurones, les seconds recherchent les cellules endommagées et les débris cellulaires. Pour la plupart, les astrocytes sont actifs dans le domaine des composés plus anciens et plus couramment utilisés, qui nécessitent en tout cas plus d'entretien - rien de dramatique. Cependant, une augmentation de l'activité des macrophages de la microglie dans les somnifères chroniques est très préoccupante. Une activation excessive de la microglie est associée à la maladie d'Alzheimer et à d'autres maladies graves. Il a été démontré que le manque de sommeil rend les gens vulnérables au développement de la démence, donc, probablement, tous ces faits sont liés. Que puis-je dire? Ces rumeurs toute la nuit n'en valent pas la peine.

Jetons maintenant une petite sensation: les scientifiques ont forcé les souris à trop manger avec des aliments gras, en dirigeant les faisceaux laser dans leur cerveau! Et maintenant, sérieusement: les scientifiques ont découvert qu'une région du cerveau appelée «zona incerta» ( zone indéfinie ), pendant la stimulation optogénétique , fait instantanément suralimenter les souris avec l'équivalent souris de chips et de bonbons. Lorsque la stimulation cesse, les animaux reprennent une alimentation raisonnable et normale. Une stimulation régulière au cours de la semaine conduit au fait que les animaux commencent à trop manger constamment (ils mangent 35% de la norme quotidienne en dix minutes) et prennent un excès de poids. Étant donné que la zone auparavant indéfinie n'était généralement pas associée au comportement alimentaire, cette découverte nous aidera à mieux comprendre et traiter les troubles de l'alimentation (peut-être même trouver un interrupteur pour la gourmandise). Cela peut également aider à expliquer pourquoi les personnes atteintes de la maladie de Parkinson, après avoir fortement stimulé les parties du cerveau responsables de l'activité motrice et situées à proximité d'une zone indéfinie, commencent parfois à abuser de la nourriture.
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Et dès que vous décidez qu'Elon Mask est déjà à la hauteur de sa tâche, il annonce le début d'un nouveau programme révolutionnaire. Il s'agit de Neuralink - un projet visant à créer une interface cerveau-ordinateur (BCI), aidant les personnes handicapées, connectant le cerveau à l'IA et, finalement, capable de créer une télépathie universelle (bonjour d'Isaac Asimov!)

Tout devrait fonctionner à travers un cordon neuronal, un réseau ultra-mince qui se déploie dans le cerveau après l'injection, couvrant tout le cortex avec un ensemble d'électrodes qui enregistrent, décodent et transmettent les signaux du cerveau sans fil. L'équipe Neuralink va enregistrer simultanément le travail d'un million de neurones (à l'heure actuelle, les meilleurs systèmes de ce type consistent en 100 électrodes enregistrant le travail de 100 neurones, malgré le fait que le cerveau dans son ensemble contient environ 80 milliards de neurones). Lorsque tout cela fonctionnera, nous aurons Google Autocomplete dans nos têtes, il sera possible de restaurer la vision, d'effectuer des calculs de cloud AI dans la tête afin qu'ils se sentent comme faisant partie de la conscience - et bien plus encore.

Cela ressemble à de la science-fiction et, en général, tant que c'est le cas - les interventions chirurgicales sont souvent nécessaires avec les BCI actuels, elles fournissent un taux de transfert d'informations très bas et ne peuvent décoder que des signaux très simples, comme «Je veux déplacer ma main vers la droite» ou « Je regarde une certaine lettre »(ce qui, bien sûr, n'est déjà pas mal - les patients sont capables de contrôler les prothèses par le pouvoir de la pensée, les personnes paralysées peuvent contacter le monde extérieur). Le neurochirurgien doit surmonter tous ces obstacles, être ultra-mince, ultra-petit, biocompatible, capable de se retourner et de couvrir le cortex, et d'avoir plus de bande passante. De plus, alors que nous ne savons pas exactement comment le cerveau fait les calculs, nous ne savons pas comment enregistrer les neurones, etc., etc. - Il reste encore beaucoup à faire pour réaliser la prochaine grande percée.
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Rappelez-vous comment à 15 ans vous avez fait une crise de colère parce que votre mère a décidé qu'un tatouage sur le visage n'était pas une bonne idée? Vous voulez savoir pourquoi vous n'avez plus de crises de colère (j'espère) à l'âge adulte? Des chercheurs de l'Université de Pennsylvanie ont découvert une raison possible de ce changement. Apparemment, les changements liés à l'âge dans l'organisation du réseau cérébral servent de base à l'amélioration du fonctionnement des fonctions exécutives. Lorsque le cerveau grandit, ses réseaux modulaires (réseau visuel, réseau d'attention, etc.) sont plus différenciés les uns des autres, mais en même temps ils interagissent assez bien les uns avec les autres. En fait, vous développez des parties spécialisées du cerveau qui communiquent efficacement entre elles et ne génèrent pas de bruit difficile à comprendre. Cela affecte favorablement le processus de prise de décision, le contrôle des impulsions et tout autre. De plus, apparemment, la façon dont vos fonctions exécutives se développent (c'est-à-dire la probabilité que vous tombiez en colère ou fassiez le bon choix) dépend, au moins en partie, de la façon dont ces modules sont exprimés dans votre le cerveau. Il est intéressant de considérer ce facteur comme un autre biomarqueur de développement cérébral anormal ou comme un facteur de risque d'apparition d'une maladie mentale.

Source: https://habr.com/ru/post/fr405953/


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