Les mystères du fonctionnement du cerveau

Mis en ligne le 28 mai 2019

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En partenariat avec  : LE FIGARO SANTÉ

– Recherche sur le cerveau – Le cerveau humain n’est ni infiniment grand, ni infiniment petit. Il est prodigieux, mystérieux et infiniment complexe. Sans doute, le réseau connu le plus complexe de l’univers. L’étudier sous le prisme de ses grandes fonctions est indispensable pour comprendre et mieux traiter les dysfonctionnements observés dans les maladies du système nerveux mais aussi le préserver dans son état normal. Plongée au cœur de l’organe le plus fascinant du corps humain…

 

Percevoir, agir, penser, réfléchir, mémoriser, décider, parler, sentir, ressentir, lire, écrire, apprendre, marcher, rêver… Rien de tout cela n’est possible sans notre cerveau. Depuis sa création, les chercheurs de l’Institut du Cerveau et de la Moelle épinière sont à l’origine de découvertes majeures sur le fonctionnement du cerveau, son développement et ses réseaux. Toutes ces découvertes sont le terreau de la progression des neurosciences. Comprendre ces mécanismes dans le cerveau sain forge les hypothèses qui seront posées dans les pathologies qui perturbent son fonctionnement. Elles seront également essentielles pour appréhender les fonctions de notre cerveau dans un contexte normal pour améliorer notre vie quotidienne.

 

Les neurosciences, pourquoi ?

 

La recherche scientifique permet chaque jour d’en savoir un peu plus sur le cerveau, siège de la cognition, de la mémoire, des émotions… Pourquoi chercher à comprendre le cerveau? Pour au moins quatre raisons. Philosophique, car le cerveau est l’organe qui perçoit, qui pense, et qui agit. C’est donc lui qui permet de donner un sens à l’existence. Sociologique, le cerveau est en effet le chef d’orchestre de l’organisme qu’il gère tout en se gérant lui-même. C’est donc lui qui est responsable de nos comportements, et donc de nos interactions avec les individus qui composent la société. Scientifique, puisque le cerveau révèle petit à petit les secrets de son fonctionnement. Nous vivons donc une époque enthousiasmante pour comprendre la genèse de nos facultés intellectuelles et de nos émotions, et donc les comportements moteurs qui en sont l’expression. Et enfin médicale, car le cerveau malade commence à être compris, qu’il s’agisse des maladies neurologiques (Alzheimer, Parkinson, SLA, sclérose en plaques, épilepsie…) ou psychiatriques (dépression, schizophrénie, autisme, TOC…).

Les avancées scientifiques réalisées au cours des dernières années sont spectaculaires. Pour autant, les connaissances sont encore éparses et fragmentaires. Nous ne sommes donc qu’au tout début d’une aventure scientifique pleine de promesses. Le «pourquoi» et le «comment» du cerveau malade sont à notre portée: à côté des traitements palliatifs, la meilleure connaissance des mécanismes moléculaires de la mort cellulaire et des diverses formes de réparation des cellules nerveuses doit permettre la mise au point de traitements préventifs, curatifs et réparateurs.

Comprendre comment fonctionne le cerveau et comment il dysfonctionne est possible aujourd’hui. Les récents progrès obtenus dans les disciplines neuroscientifiques permettent enfin de prévoir les thérapies de demain.

 

Le cerveau est en petit ce que l’univers est en grand. Pr Yves Agid, neurologue et membre fondateur de l’Institut du Cerveau et de la Moelle épinière

• La plasticité cérébrale à tout âge

Les connexions de notre cerveau sont dynamiques et évoluent constamment pour intégrer nos expériences de vie et nos apprentissages. L’étude de cette «plasticité cérébrale» est un champ d’étude dans lequel les chercheurs de l’Institut du Cerveau et de la Moelle épinière sont pionniers. L’équipe d’Alberto Bacci étudie les microcircuits du cortex cérébral, en particulier les synapses entre différents types de neurones, conduisant à des circuits spécifiques du cortex cérébral. Elle est notamment parvenue à décrypter un mécanisme cellulaire très précis contrôlant la plasticité corticale sensorielle, à la base de notre capacité à apprendre des compétences, très active dans l’enfance.

• Lecture et vision

En matière d’apprentissage de la lecture, l’équipe du Pr Laurent Cohen a déchiffré l’organisation des connexions entre les régions de reconnaissance des mots et du langage, mais aussi la réorganisation des régions visuelles pour faire cohabiter des compétences expertes distinctes comme la lecture des mots et la lecture de la musique. Dans le domaine de la perception visuelle, les chercheurs ont également mis en évidence une réorganisation importante du cerveau d’aveugles de naissance, dont le cortex visuel prend en charge des fonctions cognitives sans rapport avec la vision.

• Le lobe frontal, chef d’orchestre du cerveau

L’étude des fonctions frontales menée par l’équipe du Pr Richard Lévy, permet de comprendre comment sont élaborés et contrôlés nos comportements les plus complexes comme la prise de décision, la planification, le raisonnement, la créativité, le jugement moral ou les interactions sociales. Une connaissance approfondie des lobes frontaux est aussi indispensable pour mieux traiter les nombreuses maladies neurologiques et psychiatriques qui touchent ces régions (maladie d’Alzheimer, AVC, traumatismes crâniens, dépression, schizophrénie…).

• La prise de décision

Quels sont les mécanismes cérébraux qui sous-tendent les processus motivationnels? L’équipe dirigée par Mathias Pessiglione, Jean Daunizeau et Sébastien Bouret combine des approches complémentaires pour identifier comment les coûts et bénéfices sont représentées dans le cerveau, comment l’arbitrage entre celles-ci est opéré par le contrôle cognitif, comment celui-ci est biaisé par les émotions et la fatigue ou dans des conditions pathologiques et leur traitement. Ils ont notamment démontré le rôle de la fatigue mentale sur l’impulsivité de nos décisions et ont identifié les premiers processus mis en place dans notre cerveau lorsque nous évaluons plusieurs options lors d’une prise de décision et comment nous les comparons afin de faire un choix.

 

Carte d’identité du cerveau:

  • Son poids: environ 1,3kg
  • Le cerveau est formé de 2 hémisphères cérébraux droit et gauche, réunis par le corps calleux (réseau de fibres), et du cervelet, sorte de petit cerveau archaïque présent à sa base, responsable de l’équilibre.
  • Il contient 100 milliards de neurones, les «unités de communication» du cerveau, qui constituent un réseau câblé très précis.
  • Il baigne dans le Liquide Céphalo-Rachidien qui joue un rôle protecteur, nutritif et d’évacuation des déchets. Il est entouré par 3 enveloppes, les méninges, qui jouent un rôle de protection.
  • Il utilise 15 à 20% de l’énergie produite par le corps humain
  • Nutriment principal utilisé: le glucose
  • Organe très vascularisé et donc très oxygéné

 

Quelques grandes fonctions du cerveau

Crédit : Institut du Cerveau et de la Moelle épinière

 

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Les maladies du système nerveux touchent actuellement 1 personne sur 8 en Europe !

L’une des priorités de l’Institut du cerveau et de la moelle épinière est de trouver des traitements destinés à freiner l’évolution et à guérir l’ensemble des maladies du système nerveux (Parkinson, Alzheimer, AVC, dépression, Sclérose en plaques…), mais également, grâce à des experts en neurosciences, comprendre le fonctionnement de notre cerveau.