cognition

Les secrets de la conscience : l'imagerie cérébrale révèle pour la première fois des connexions critiques 

Des chercheurs américains ont réussi à cartographier un réseau cérébral essentiel dans l'intégration de l'éveil et de la conscience humaine, en utilisant des techniques d'IRM multimodales avancées. Cette approche offre de nouvelles pistes pour traiter certains troubles neurologiques.

(Image : illustration d'une galaxie dans la silhouette d'une tête humaine représentant l'éveil de la conscience)

Au cœur des neurosciences se trouve un défi complexe : comprendre les fondements de la conscience humaine. Entre éveil et perception, se dessinent des réseaux cérébraux dont les mystères ont longtemps échappé à nos outils d'observation. Mais grâce à la neuro-imagerie, les chercheurs ont identifié un réseau cérébral crucial pour la conscience humaine.

Dans un article publié le 1er mai 2024 dans Science Translational Medicine, un groupe de chercheurs du Massachusetts General Hospital et du Boston Children's Hospital, aux États-Unis, tous deux faisant partie du système de santé Mass General Brigham, ont réussi à cartographier un réseau cérébral sous-cortical crucial dans l'intégration de l'éveil et de la conscience humaine. 

Éveil et conscience : deux dimensions de l'activité cérébrale

L'éveil concerne l'activité et l'attention du cerveau, tandis que la conscience implique nos pensées et sensations résultant de l'intégration d'informations sensorielles et émotionnelles. Il est intéressant de noter que ces deux aspects de la conscience peuvent être dissociés, comme chez les patients en état végétatif qui présentent des cycles d'éveil mais une absence de conscience.

Si le cortex cérébral est considéré comme le siège principal des processus neuronaux de la conscience, les voies sous-corticales ascendantes du tronc cérébral, de l'hypothalamus, du thalamus et du cerveau basal sont essentielles pour l'éveil. Les voies ascendantes transportent des informations sensorielles et des signaux moteurs depuis le tronc cérébral vers le cerveau.

Visualiser les connexions cérébrales à une résolution submillimétrique

À l'aide de techniques d'IRM multimodales avancées, les chercheurs ont pu visualiser les connexions cérébrales à une résolution spatiale submillimétrique.

Cette approche leur a permis de cartographier des connexions jusqu'alors inconnues entre le tronc cérébral, le thalamus, l’hypothalamus, le prosencéphale basal et le cortex cérébral, formant ainsi ce qu'ils nomment le "réseau d'éveil ascendant par défaut", essentiel pour maintenir l'éveil.

Le tronc cérébral est une partie essentielle du cerveau située à la base, qui contrôle des fonctions vitales comme la respiration et la fréquence cardiaque. Le thalamus agit comme un relais pour les informations sensorielles, aidant à les transmettre au cortex cérébral pour le traitement. L’hypothalamus joue un rôle clé dans la régulation des fonctions corporelles telles que la faim, la soif, et le sommeil. Le prosencéphale basal est impliqué dans le contrôle des mouvements et des émotions. Le cortex cérébral est la couche externe du cerveau responsable des fonctions cognitives supérieures telles que la pensée, la perception et la conscience. Ensemble, ces régions forment un réseau appelé le "réseau d'éveil ascendant par défaut", crucial pour maintenir l'état de veille et la conscience dans le cerveau.

(Illustration : Anatomie du cerveau en coupe)

"Notre objectif était de cartographier un réseau cérébral (ensemble de régions du cerveau qui travaillent conjointement pour effectuer des fonctions spécifiques, connectées par des voies de communication neuronales) crucial pour la conscience humaine et de fournir aux cliniciens des outils améliorés pour détecter, prédire et favoriser la récupération de la conscience chez les patients atteints de graves lésions cérébrales", explique Brian Edlow, premier auteur de l'étude, co-directeur du Neuroscience Mass General et directeur associé du Center for Neurotechnology and Neurorecovery (CNTR), dans un communiqué.

Ce réseau " ascendant par défaut de l'éveil" maintient l'éveil dans le cerveau conscient au repos. Le concept d'un réseau " par défaut" repose sur l'idée que certains systèmes de neurones dans le cerveau sont le plus activement fonctionnels lorsque le cerveau est dans un état de repos conscient. En revanche, d'autres réseaux sont plus actifs lorsque le cerveau effectue des tâches dirigées vers des objectifs.

Intégration des données IRM pour cartographier le réseau cérébral

Pour étudier les propriétés fonctionnelles de ce réseau cérébral par défaut, les chercheurs ont combiné des techniques d'imagerie cérébrale avancées, intégrant des données de tractographie par IRM de diffusion ex vivo (cultures cellulaires) et d'IRM fonctionnelle (IRMf) in vivo (humain) à 7 Tesla (7-T).

Les données d'IRM ont ainsi permis de localiser les zones dans le cerveau et d'étudier leurs connexions à l'aide de techniques de tractographie par IRM de diffusion. L’analyse des données d'IRM fonctionnelle, quant à elle, a permis aux chercheurs de comprendre comment ces connexions influent sur l'état d'éveil et de conscience du cerveau humain.

Ces analyses ont finalement révélé des connexions fonctionnelles entre le réseau ascendant par défaut du tronc cérébral et le réseau mode par défaut cortical qui contribue à la conscience de soi dans le cerveau conscient au repos. Les cartes de connectivité structurelle et fonctionnelles complémentaires fournissent une base neuroanatomique pour intégrer l'éveil et la conscience dans la conscience humaine.

(image en coupe montrant un exemple de données de tractographie par IRM de diffusion. Il s'agit là d'une vue latérale du tractus moteur, le tractus corticospinal, d'un sujet humain.)

Feuille de route pour mieux comprendre 

"Les connexions cérébrales humaines que nous avons identifiées peuvent être utilisées comme une feuille de route pour mieux comprendre un large éventail de troubles neurologiques associés à une conscience altérée, allant du coma, aux crises, au syndrome de mort subite du nourrisson (SIDS)", précise Hannah Kinney, MD, Professeure Émérite à l'Hôpital pour Enfants de Boston et à l'École de Médecine de Harvard, dans un communiqué.

Les données de cette étude pourraient servir de base pour comprendre divers troubles neurologiques liés à une altération de la conscience. Les chercheurs ont mis à disposition des données IRM et des méthodes de cartographie cérébrale, ainsi qu'un nouvel atlas du Réseau Ascendant de l'Éveil de Harvard, pour soutenir de futures recherches dans ce domaine.

Les auteurs mènent actuellement des essais cliniques pour stimuler le réseau ascendant par défaut de l'éveil chez les patients en coma après une lésion cérébrale traumatique, dans le but de réactiver le réseau et de restaurer la conscience.

Auteur: Internet

Info: sciencesetavenir.fr - Juliette Frey le 10.05.2024

[ vigilance ] [ proencéphale basal ]

abrutissement

... mais la liberté de pensée sur Internet est d'autant plus totale qu'on s'est bien assuré que les gens ont cessé de penser.

Auteur: Le Tellier Hervé

Info: L'Anomalie

[ infobésité ] [ agnotologie ]

dualité

Suis-je un génie ? Je ne le pense pas. Pas encore en tout cas. Comme dirait Burt, en parodiant les euphémismes du jargon des éducateurs, je suis exceptionnel - terme démocratique utilisé pour éviter les étiquettes infamantes de doué ou de faible (qui signifient brillant ou attardé), mais dès qu'exceptionnel commencera à avoir quelque signification pour quelqu'un, on le changera. Il semble que la règle soit de n'utiliser une expression que tant qu'elle ne signifie rien pour personne. Exceptionnel s'entend aussi bien pour un extrême que pour l'autre, si bien que j'ai été exceptionnel toute ma vie.

Auteur: Keyes Daniel

Info: Des fleurs pour Algernon

[ sémantique ] [ inversion ] [ relativité ]

rapports humains

Il est rare que nous fassions état de ce qui nous est le plus sensible: rare aussi que nous ayons auprès de nous un être auquel nous puissions nous montrer jusque dans cet extrême retrait de nous-même.

Auteur: Calaferte Louis

Info: Carnets, tome 3 - 1974-1977 : Lignes intérieures

[ partage ] [ sincère ] [ sincérité ]

procréatrices

La maternité n'est pas objet de philosophie, pas même objet de réflexion. Elle se présente comme une évidence arrimée à la condition féminine, son socle " naturel " et indéboulonnable : les femmes portent les enfants et les font naître, c'est leur destin ! Les neuf mois de gestation et l'accouchement qui les clôt sont ainsi réduits à une séquence mécanique de fabrication de la vie durant laquelle les femmes sont ramenées à l'état animal de reproduction. La grossesse ne se questionne pas, elle se vit! Il en va ainsi depuis les origines antiques de la philosophie et l'exclusion des femmes du champ de la pensée. 

Auteur: Froidevaux-Metterie Camille

Info: Un si gros ventre : Expériences vécues du corps enceint

[ mammifères ] [ genre fonction ] [ rôle assigné ]

savoir humain

Il y a quelque chose de sain à ne considérer la science dans son ensemble que comme un échafaudage soutenant nos pensées plutôt qu'une vérité.

La science fondamentale, pourrait-on dire, est un échafaudage qui tente, génération après génération, de se rapprocher autant que possible de la réalité dans laquelle nous vivons et dont les prédictions doivent toujours être validées par l"entremise d'expériences, sous peine d'être rejetées.

Auteur: Galfard Christophe

Info: L'Univers à portée de main

[ modélisation temporaire ] [ cartographie passagère ] [ provisoire représentation ]

tétralemme

Je propose une logique tétravalente, alternative à la logique binaire classique (vrai/faux). Elle  introduit quatre valeurs de vérité :

Vrai (V) : une proposition est vraie et correspond à la réalité.

Faux (F) : une proposition est fausse et ne correspond pas à la réalité.

Indéterminé (I) : il est impossible de déterminer si une proposition est vraie ou fausse avec les informations disponibles.

Contre-vrai (C) : une proposition est fausse mais semble vraie à première vue.

J'ai développé cette logique pour analyser des paradoxes logiques et des problèmes de langage et ai pu montrer que la logique tétravalente permet de résoudre des problèmes qui ne peuvent pas être résolus avec la logique binaire classique.

On a pu aussi voir quelques applications concrètes de cette logique tétravalente en sociologie :

- Analyse des identités sociales: La logique tétravalente peut être utilisée pour analyser les identités sociales complexes et multidimensionnelles, en tenant compte des nuances et des contradictions. Par exemple, un individu peut s'identifier à la fois comme homme et femme, ou comme appartenant à plusieurs groupes ethniques ou religieux. La logique classique binaire ne permet pas de capturer cette complexité, tandis que la logique tétravalente offre des nuances supplémentaires pour comprendre les identités multiples et fluides.

- Etude des attitudes et des opinions: Les attitudes et les opinions des individus ne sont pas toujours binaires (pour ou contre). La logique tétravalente peut être utilisée pour analyser les nuances des opinions, en tenant compte de l'incertitude, de l'ambivalence et des opinions contradictoires. Par exemple, une personne peut être "plutôt d'accord" avec une affirmation, tout en ayant des réserves ou en reconnaissant des arguments contraires.

Analyse des interactions sociales: Les interactions sociales ne se limitent pas toujours à des situations de confrontation binaire (coopération/conflit). La logique tétravalente peut être utilisée pour analyser les interactions plus subtiles et nuancées, en tenant compte de la négociation, de la manipulation, de la résistance et d'autres formes de relations sociales complexes. 

 

Auteur: Tarski Alfred

Info: "Der Wahrheitsbegriff in den formalisierten Sprachen." Studia Philosophica 1, 1-26. 1936

[ phiosophie ]

idéalisme

Le rejet du souci d'objectifs pratiques exprimé dans la charte fondatrice de la Société allemande de sociologie représentait le point culminant d'un débat au sein de l'association de politique sociale, appelée Werturteilsstreit, au cours duquel un groupe de jeunes économistes politiques, dont Ferdinand Tonnies, Werner Sombart et Max Weber, ont attaqué l’ancienne génération d’économistes politiques pour avoir mélangé les faits et les valeurs, la science et la politique

Auteur: Proctor Robert Neel

Info: Science sans valeur ? : Pureté et pouvoir dans la connaissance moderne, 1991, p. 86

[ pragmatisme ]

rationalisme

Une appréciation adéquate, pertinente et appropriée des sciences n'est pas qu'elles ne sont pas " objectives ", mais qu'elles sont partielles, ou étroites, ou orientées vers des fins auxquelles on s'oppose. De manière générale la connaissance n’est pas moins objective (c’est-à-dire vraie ou fiable) lorsqu'elle se retrouve au service des intérêts.

Auteur: Proctor Robert Neel

Info: Science sans valeur ? : Pureté et pouvoir dans la connaissance moderne, 1991, p. dix

[ outil ] [ éthique ]

calcédoine

Contrairement aux diamants, à l'amiante, au granit ou aux minéraux que nous brûlons comme combustible, la modeste agate est victime du désintérêt scientifique, du même type d'apathie structurée que j'ai appelé ailleurs " la construction sociale de l'ignorance ". Les agates semblent se situer en dehors de l’orbite des connaissances géologiques et ont donc tendance à être considérées – voire pas du tout – comme des accidents ou des bizarreries géologiques ne méritant pas vraiment une étude systématique.

Auteur: Proctor Robert Neel

Info: Agate Eyes: A Lapidary Journey (livre en cours), cité dans : Nancy Marie Brown, " The Agateer : How do agates form ?

[ ignorée ] [ exclues ]