Brain Hubs essentiels pour le transfert d'informations
Le traitement de l’information est l’une des principales fonctions du cerveau, en particulier le transfert d’informations aux bons endroits au bon moment. La recherche sur les réseaux cérébraux à grande échelle révèle que les «hubs» dans le cerveau, des régions hautement connectées qui, comme les hubs du système aéroportuaire, ont tendance à attirer systématiquement les flux d'informations.
Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l'Université du Michigan ont utilisé une analyse mathématique, des études de simulation dans des modèles de réseau cérébral informatique et des données d'activité électrique cérébrale collectées à partir des EEG humains dans l'état conscient et inconscient pour démontrer la relation générale entre l'état du hub et l'afflux d'informations.
«Comprendre comment le transfert d'informations se produit dans le cerveau est essentiel, en particulier si les hubs du réseau sont mis hors ligne par anesthésie, tumeur ou accident vasculaire cérébral», explique l'auteur principal de l'étude George A. Mashour, M.D., Ph.D.
Mashour et l’auteur correspondant de l’étude UnCheol Lee, Ph.D., dirigent le Center for Consciousness Science de l’Université du Michigan, l’un des rares centres au monde à examiner les mécanismes et la mesure de la conscience.
Les résultats de leur étude ont été publiés dans la revue Biologie computationnelle PLOS. Les chercheurs pensent que les résultats peuvent fournir une approche plus simple pour comprendre comment l'architecture globale du cerveau façonne le transfert d'informations dans des réseaux complexes.
«Cela pourrait nous aider à mieux comprendre les principes du traitement de l'information dans le cerveau alors que le champ cartographie les connexions structurelles et fonctionnelles des différentes régions du cerveau», a déclaré Lee, directeur associé du centre.
La nation en est aux premières étapes d'un projet ambitieux appelé l'Initiative BRAIN pour cartographier le réseau structurel et fonctionnel du cerveau sain.
On attend des scientifiques qu'ils explorent exactement comment le cerveau permet au corps humain d'enregistrer, de traiter, d'utiliser, de stocker et de récupérer de grandes quantités d'informations, le tout à la vitesse de la pensée.
«Ce qui est unique dans cette étude», a déclaré l'auteur principal et physicien Joon-Young Moon, «c'est que nous avons trouvé une relation cohérente entre les centres et le flux d'informations dans de nombreux types de réseaux, y compris les réseaux cérébraux empiriques reconstruits à partir d'électroencéphalogrammes humains.
«Les hubs ne sont peut-être pas, comme nous le pensons généralement, des centres de contrôle qui envoient des informations, mais plutôt une destination critique où les informations sont reçues et intégrées.»
Source: Université du Michigan
