Analyse de l'incroyable puissance informatique du cerveau
Le fait que vous fassiez habituellement le voyage sans incident est un hommage à l'incroyable puissance de calcul du cerveau, selon une nouvelle étude qui révèle que le cerveau utilise une stratégie pour peser chaque signal sensoriel proportionnellement à sa fiabilité et réagir en conséquence.
«Ce travail montre que le cerveau accomplit cette tâche en utilisant une stratégie optimale qui est la meilleure façon de combiner les signaux et que tout peut être retracé au niveau de neurones uniques dans le cortex visuel», a déclaré Dora Angelaki, Ph.D. , chaire de neurosciences au Baylor College of Medicine à Houston, qui a mené l'étude avec des collègues de l'Université de Washington à St.Louis, Mo., et de l'Université de Rochester à Rochester, NY
Dans l'étude, Angelaki et ses collègues ont formé des macaques à effectuer une tâche qui consistait à déterminer la direction dans laquelle ils allaient (discrimination de cap) en fonction de ce qu'ils voyaient sur un écran (indices visuels) et du mouvement de la plate-forme sur laquelle ils se reposaient. (indices vestibulaires). La fiabilité des signaux variait au hasard, mais les animaux ont pu en tenir compte et accomplir leurs tâches.
À un niveau encore plus élémentaire, les chercheurs ont pu retracer cette capacité à évaluer la fiabilité des signaux sensoriels aux réponses de neurones multisensoriels uniques qui combinent leurs entrées pour obtenir une réponse optimale.
«C'est une propriété du réseau», a déclaré Angelaki. «Le signal le plus fiable permet à l'ensemble du réseau de neurones de répondre plus fortement.»
Tout en reconnaissant qu'il s'agit de recherche fondamentale, elle a noté que «cela pourrait s'appliquer à un éventail de maladies qui affectent le traitement sensoriel et la prise de décision. Cela pourrait avoir des implications majeures dans des maladies telles que la schizophrénie ou l'autisme.
L'article est important pour les neurosciences théoriques ainsi que pour les neurosciences en général, a ajouté Angelaki.
«Nous avons identifié les neurones impliqués dans leur comportement optimal théorique qui a déjà été démontré dans le comportement humain», dit-elle. «Chez Baylor, je peux collaborer avec des personnes qui traitent des maladies dans lesquelles il y a des déficits sensoriels. Nous pouvons comprendre ce qui ne va pas avec la cascade d’événements. »
«Le cerveau peut essentiellement décomposer une tâche comportementale apparemment de haut niveau en un ensemble d'opérations beaucoup plus simples effectuées simultanément par de nombreux neurones», a déclaré Gregory C. DeAngelis, Ph.D., de l'Université de Rochester, co-auteur sur le papier.
Parmi les autres chercheurs qui ont participé à l'étude, citons les neuroscientifiques Drs. Christopher R. Fetsch de l'Université de Washington et Alexandre Pouget de l'Université de Rochester.
Financement de l'étude, qui a été publiée dans l'édition en ligne de Neuroscience de la nature, provenaient des National Institutes of Health, de la National Science Foundation, de la Multidisciplinary University Research Initiative et de la James McDonnell Foundation.
Source: Collège de médecine Baylor
