On pourrait croire que l’activité du cortex visuel se limite à la vision. Il n’en est rien. Une série d’études récentes sur les souris, synthétisées par Quanta Magazine, révèlent à quel point l’ensemble des systèmes sensoriels du cerveau se retrouvent influencés par les mouvements du corps, et inversement.

Pourquoi on en parle. Le cerveau est généralement représenté comme un emboîtement de cortex et de régions aux rôles bien définis. Mais les dernières avancées en neurosciences viennent contredire ce schéma simpliste en analysant le bruit de fond des neurones depuis longtemps repéré dans ces zones cérébrales. Les régions normalement dévouées aux sens, comme le cortex visuel, enregistreraient nombre d’informations issues des mouvements du corps, facilitant les interactions entre perceptions et mouvements.

Les neurosciences savent depuis longtemps que le plaisir musical se nourrit de la violation de nos attentes, c’est-à-dire du fait que nos oreilles occidentales attendent un certain enchainement harmonique, et qu’une déviation de ce schéma procure un pic de plaisir. Mais plus précisément? Des chercheurs ont démontré que l’accord parfait est un subtil équilibre entre notre incertitude à prédire la suite d’un enchaînement et l’étonnement qu’il procure.

Pourquoi c’est intéressant. Les plaisirs artistiques constituent une forme de satisfaction très complexe. «Bien que les compositeurs le sachent de manière intuitive, la façon dont l’attente suscite le plaisir dans la musique était encore inconnue», explique Stefan Koelsch, qui a dirigé cette étude. Un mystère que ses travaux, parus dans Current Biology élucident en partie.

Un casque de stimulation transcrânienne contre la dépression vient d’être lancé au Royaume-Uni, rapporte New Scientist. Appelé Flow, il est le premier dispositif du genre en Europe. Le principe consiste à générer des impulsions magnétiques à la surface du crâne de façon à induire une activité électrique dans le cerveau. Les études ont montré qu’un tel dispositif, employé au niveau du cortex préfrontal, peut avoir un effet positif sur la dépression. Lancé dans plusieurs cliniques britanniques, le casque est également disponible à la vente aux particuliers.

Pourquoi on vous en parle. Les antidépresseurs sont loin d’être une panacée, et tout nouveau traitement est bienvenu. La stimulation magnétique transcrânienne montre des résultats modestes mais avérés dans la dépression, et le procédé employé à faible intensité a l’avantage de ne produire, pour autant qu’on sache, que peu d’effets indésirables. La libre mise à disposition du casque pose en revanche la question de la sélection des patients et du respect du protocole, ce qui témoigne une fois de plus du fait que les dispositifs médicaux font l’objet de contrôles bien moins stricts que les médicaments.

Le «Rubicon» éthique serait sur le point d’être franchi. Des chercheurs du Green Neuroscience Laboratory (San Diego) estiment que les organoïdes de cerveau – de mini-portions de tissu cérébral cultivées en laboratoire – s’approchent du seuil de complexité pouvant donner lieu à une forme de conscience. À l’occasion du congrès Neuroscience 2019, lundi 21 octobre à Chicago, ils appellent à mieux encadrer ces recherches au plan éthique, afin de s’assurer qu’aucun organisme souffrant ne naisse de ces expériences.

Pourquoi on vous en parle. Les organoïdes cérébraux sont en plein essor, et ouvrent la perspective de recherches inédites sur les maladies neurodégénératives et ophtalmologiques, ou même infectieuses (Zika, Creutzfeldt-Jakob). Leur degré de complexité permet d’ores et déjà la production d’une activité neuronale synchronisée et spontanée, ce qui peut faire craindre l’émergence d’états de conscience minimaux. Une perspective encore très spéculative, dans la mesure où l’on ignore à peu près tout des conditions d’émergence d’une conscience phénoménale. Mais l’enjeu éthique est vertigineux.

Une activité cérébrale trop élevée aurait un effet négatif sur l’espérance de vie. C’est la surprenante conclusion d’une étude menée par des chercheurs de la Harvard Medical School, publiée dans la revue Nature mercredi 16 octobre et relayée relayée sur le site de Sciences et Avenir. L’équipe a montré que plus une personne vivait vieux, plus la protéine REST («RE1-silencing transciption factor») était présente en quantité dans son cerveau. Or, REST permet de réguler l’activité neuronale à la baisse. Les chercheurs ont ensuite établi que des vers (C. elegans) chez qui REST était désactivé avaient une durée de vie réduite.

Pourquoi on vous en parle. La découverte principale est celle d’un possible rôle causal de REST dans la longévité, qui en fait d’ores et déjà une cible pour un des graals de la recherche transhumaniste: le prolongement de l’existence. Mais plus prosaïquement, promouvoir le facteur REST pourrait surtout avoir un effet protecteur dans les maladies neurodégénératives. Ce domaine de recherche devrait aussi permettre de mieux comprendre le rôle protecteur de certaines activités comme la méditation.

Dans le cadre de l’exposition Amour(s) de l’espace industriel Arcoop à Carouge, le Centre en sciences affectives de l’université de Genève donne ce jeudi 10 octobre à 18h30 une conférence intitulée «Le cerveau amoureux». L’un de ses intervenants, Didier Grandjean, professeur en neuropsychologie de l'émotion et de neuroscience affective à l’Université de Genève répond aux questions de Heidi.news.

Les photographies de l’exposition traduisent différentes formes d’amour. Que voyez-vous derrière le cliché d’un couple qui s’embrasse?

Un groupe de chercheurs européens, dont le cœur est à l’Université de Zurich, a imaginé un nouveau système de microscopie dite «à feuille de lumière», adapté aux grands échantillons, peu cher et open source… Ils le présentent dans la revue Nature Methods, afin d’aider les laboratoires du monde entier à s’emparer de cette technique.

Pourquoi c’est intéressant. Les images générées sont à couper le souffle. Elles intéressent tant les neurosciences que la biologie du développement. De plus, l’innovation open source est capable de proposer des solutions de pointe adaptée aux besoins des scientifiques.

En raccordant une prothèse intelligente directement aux nerfs de la jambe, on peut restaurer des sensations proches de celles d’une vraie jambe. La prouesse, annoncée par une équipe suisse, a été réalisée sur deux patients amputés au-dessus du genou.

Pourquoi on vous en parle. Les prothèses classiques ne permettent pas au patient de sentir leur nouveau membre, ce qui limite leur confort et la précision du mouvement. Mais les interfaces humain-machine ont réalisé ces dernières années des progrès considérables. En 2018, des prothèses de main étaient parvenues à rendre leurs sensations à des amputés.

«Comment le cerveau (d’une souris) décide-t-il?» Cette simple question est au cœur de l’International Brain Laboratory (IBL), vaste projet de neurosciences impliquant 22 groupes de recherche du monde entier, et lancé à Genève il y a deux ans. Après une phase de mise en place, les mesures directes dans le cortex des rongeurs commencent la semaine prochaine.

Pourquoi c’est original. Plusieurs autres initiatives mondiales de compréhension du cerveau existent, comme le Human Brain Project, lancé à l’EPFL en 2013, la BRAIN Initiative américaine, ou le China Brain Project. Mais l’IBL a ceci de particulier que la même expérience est réalisée dans une dizaine de laboratoires. De quoi obtenir, après les avoir recoupées, des données robustes concernant une tâche simple et bien ciblée.

Des chercheurs américains du Allen Institute for Brain Science ont établi la comparaison la plus fine à ce jour entre les cellules du cortex de l’homme et de la souris. Si quelques différences émergent, les neurones humains et murins partagent des similarités importantes.

Pourquoi c’est important. Comprendre le fonctionnement du cerveau humain est devenu une véritable quête scientifique. Or elle nécessite une connaissance toujours plus fine de l’architecture cérébrale et de son évolution. Mieux connaître le cerveau murin est quant à lui essentiel car les souris sont utilisées dans de nombreux modèles de recherche en neurosciences.

En 2009, le neurologue Henry Markram, professeur à l’EPFL et père du Blue Brain Project (BBP), lançait l’idée de simuler le fonctionnement du cerveau en une décennie. Dix ans après, The Atlantic en tire un bilan sévère: faute d’objectif scientifique assez précis, le projet peine à fournir des résultats à la mesure des sommes investies.

Pourquoi c’est important. Depuis, le BBP a été fondu dans le Human Brain Project, soutenu à hauteur de 1 millards d’euros, notamment versés par la Commission européenne. Mais la nature pharaonique de cette entreprise, à savoir modéliser les dizaines de milliards de neurones du cerveau humain, pose plusieurs problèmes. Et notamment: comment concevoir un outil avant même de savoir précisément à quoi il va servir?

Explorer et stimuler le cerveau, comprendre l’épilepsie ou rendre un peu de dignité aux personnes paralysées, grâce à divers systèmes électroniques implantables dans le cerveau: les promesses des recherches menées au Wyss Center de Genève, ouvert il y a tout juste cinq ans, sont nombreuses.

Ce centre scientifique de pointe, hébergé au Campus Biotech et où travaillent une quarantaine de chercheurs, est entré dans son rythme de croisière, mais doit aussi faire face à de nombreux défis. Le point avec Claude Clément, directeur de la technologie du centre, qui détaille ses principaux projets.

Jocelyne Bloch, neurochirurgienne au CHUV, et Grégoire Courtine, neuroscientifique à l’EPFL, sont connus pour avoir réussi à faire remarcher trois personnes paraplégiques grâce à des implants sans-fil. Heidi.news a échangé avec eux à l’occasion de la Conférence mondiale des journalistes scientifiques, qui se tient du 1er au 5 juillet sur le campus de l’EPFL.

Ces travaux, parus dans Nature (EN) et Nature Neuroscience (EN), avaient fait sensation lors de leur parution en novembre 2018. L’effet d’annonce passé, comment évolue cette thérapie qui permet aux patients de retrouver le contrôle des muscles des jambes, paralysés depuis longtemps?