Exploration du cerveau
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10/05/14 13:21 Exploration du cerveau Página 1 de 10 http://www.syti.net/Cerveau.html Exploration du cerveau Le cerveau humain est constitué d'environ 100 milliards de neurones capables d'établir chacun jusqu'à 10.000 connexions. Le nombre de connexions potentielles est donc astronomique: 1 million de milliards (10 puissance 15). Le cerveau compte également des cellules gliales, en nombre 10 à 50 fois plus important que les neurones. Longtemps, on a cru qu'elles ne jouaient qu'un role subalterne en facilitant les échanges entre les neurones. Mais on a découvert récemment que ces cellules gliales établissent elles aussi des connexions, à la fois entre elles et avec les neurones. Leur rôle exact est encore méconnu mais on sait que le cerveau d'Einstein contenait un nombre très important de ces cellules gliales. Le cerveau est donc un système incroyablement complexe avec 2 réseaux complets qui travaillent en paralèlle et en interaction. Par ailleurs, le cerveau est à la fois un système électrique, chimique, et probablement magnétique et quantique. 2 hémisphères Au niveau physiologique, le cerveau est divisé en 2 hémisphères reliés au centre par un faisceau de fibres nerveuses par lesquelles transitent les échanges d'informations entre les 2 hémisphères. L'hémisphère gauche commande la partie droite du corps. Il contrôle la parole, l'écriture, le calcul, et pense de façon logique et sérielle. C'est le cerveau rationnel. L'hémisphère droit a une perception du monde plus spatiale, globale et intuitive. Il reconnait les formes et les visages, il pense de façon associative et holistique, et c'est aussi lui qui nous fait comprendre et apprécier l'art, la musique, ou la beauté de la nature. C'est le cerveau intuitif. On a cru longtemps que chaque fonction était assurée par une zone précise du cerveau, dans l'un des 2 hémisphères. Nous savons maintenant que la plupart des fonctions activent plusieurs zones du cerveau réparties dans les 2 hémisphères (même si il y a souvent une dominante d'un coté ou de
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Exploration du cerveau
Le cerveau humain est constitué d'environ 100 milliards de neurones capables d'établir chacunjusqu'à 10.000 connexions. Le nombre de connexions potentielles est donc astronomique: 1 millionde milliards (10 puissance 15).
Le cerveau compte également des cellules gliales, en nombre 10 à 50 fois plus important que lesneurones. Longtemps, on a cru qu'elles ne jouaient qu'un role subalterne en facilitant les échangesentre les neurones. Mais on a découvert récemment que ces cellules gliales établissent elles aussi desconnexions, à la fois entre elles et avec les neurones. Leur rôle exact est encore méconnu mais onsait que le cerveau d'Einstein contenait un nombre très important de ces cellules gliales.
Le cerveau est donc un système incroyablement complexe avec 2 réseaux complets qui travaillent enparalèlle et en interaction.
Par ailleurs, le cerveau est à la fois un système électrique, chimique, et probablement magnétique etquantique.
2 hémisphères
Au niveau physiologique, le cerveau est divisé en 2 hémisphères reliés au centre par un faisceau defibres nerveuses par lesquelles transitent les échanges d'informations entre les 2 hémisphères.
L'hémisphère gauche commande la partie droite du corps. Il contrôle la parole, l'écriture, le calcul, etpense de façon logique et sérielle. C'est le cerveau rationnel.
L'hémisphère droit a une perception du monde plus spatiale, globale et intuitive. Il reconnait lesformes et les visages, il pense de façon associative et holistique, et c'est aussi lui qui nous faitcomprendre et apprécier l'art, la musique, ou la beauté de la nature. C'est le cerveau intuitif.
On a cru longtemps que chaque fonction était assurée par une zone précise du cerveau, dans l'un des2 hémisphères. Nous savons maintenant que la plupart des fonctions activent plusieurs zones ducerveau réparties dans les 2 hémisphères (même si il y a souvent une dominante d'un coté ou de
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l'autre).
3 couches
Le cerveau est également constitué de 3 couches qui se sont formées successivement au cours del'évolution des vertébrés. La premier cerveau, le plus proche de la moelle épinière, est le cerveaureptilien. Il gère le métabolisme, les réflexes et les besoins primaires (manger, se reproduire, fuir oucombattre). La 2è couche est le cerveau limbique, ou cerveau émotionnel, que nous avons ancommun avec les autres mammifères. La 3è couche, la plus périphérique, est le cortex. Il apparaitchez les mammifères évolués et permet le raisonnement, les capacités d'abstraction et deconceptualisation, et l'aptitude au langage.
Chez le chat ou le chien, le cortex est à peine présent. Son épaisseur est inférieure à 1 millimètre.
Chez l'homme, l'épaisseur du cortex est comprise entre 1 et 4,5 millimètres.
Circonvolutions
La couche extérieure du cerveau humain est plissée de circonvolutions, ce qui permet d'accroitre lasurface du cortex, et donc l'intelligence. La surface du cortex humain atteint ainsi 2 mètres carrés.
Le cerveau du chat ou du chien a peu de circonvolutions. Elles sont plus nombreuses chez le singe,nettement plus chez l'homme, et encore plus chez... le dauphin, dont le cerveau est également plusvolumineux que le cerveau humain, et avec une structure plus performante (détails dans le topic sur"l'intelligence animale").
Les neurones
Le neurone est une cellule dont la structurerappelle celle d'un arbre.
A partir du noyau et du corps cellulaire, leneurone étend un long prolongement appelé"axone" avec de multiples ramifications à sonextrémité qui sont autant de connexions versd'autres neurones. Le tronc de l'axone estentouré d'une gaine constituée de cellulesgliales. C'est par l'axone que le neuroneenvoie une impulsion électrique vers d'autresneurones.
A l'opposé de l'axone, le neurone étend
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d'autres ramifications encore plusnombreuses et "fractalisées" à partir du corpscellulaire; ce sont les "dentrites". C'est parelles que le neurone reçoit les impulsions enprovenance d'autres neurones.
La chimie des émotions
Lorsque les impulsions électriques enprovenance des autres neurones atteint uncertain seuil d'excitation, le neurone envoiealors une impulsion vers tous les autresneurones auxquels il est connecté en "sortie"(c'est à dire les neurones auxquels son axoneest connecté).
Lorsqu'un neurone étend une connexion versun autre, une ramification pousse jusqu'auneurone cible, se frayant parfois un long chemin entre des zones cérébrales éloignées. Cetteramification se termine par une sorte de bouton qui contient des messagers chimiques, lesneuromédiateurs.
1. Mitochondrie
2. Vésicule synaptique avec des neurotransmetteurs
3. Autorécepteur
4. Fente synaptique avec neurotransmetteur libéré(ex : sérotonine ou dopamine)
5. Récepteurs postsynaptiques activés parneurotransmetteur (induction d'un potentielpostsynaptique)
6. Canal calcium
7. Exocytose d'une vésicule
8. Neurotransmetteur recapturé
L'influx nerveux envoyé par le neurone émetteur provoqueun lâcher de ces neuromédiateurs dans la synapse, unemince fente de 2 nanomicrons entre la terminaison del'axone et un récepteur présent à la surface du neuronecible. Chaque récepteur est comme une serrure dont laforme correspond à la molécule d'un neuromédiateurspécifique. Si la forme du récepteur correspond à celle de lamolécule, celle-ci active le récepteur, ce qui augmente leniveau d'excitation du neurone cible.
Si une molécule étrangère à l'organisme a une formesimilaire à celle d'un récepteur, elle activera le neuronecorrespondant de la même façon qu'un neuromédiateur.C'est le principe de certaines drogues.
Les neuromédiateurs sont "nettoyés" au bout d'un certaintemps, car sinon, chaque stimuli, chaque sensation ouchaque pensée durerait une éternité.Les médiateurs sont soit dégradés par une enzyme, soit
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Les médiateurs sont soit dégradés par une enzyme, soit"recapturés" par le neurone émetteur ou bien par lescellules gliales.
C'est là que certaines drogues comme l'extacy agissentégalement, en bloquant la recapture d'un neuromédiateur,en l'occurence la sérotonine, ce qui démultiplie la durée et l'intensité de son effet.
Il existe des neuromédiateurs qui excitent les neurones, et d'autres qui les inhibent. Il y a donc unjeu d'équilibre permanent entre l'accélérateur et le frein...
Chaque neurone n'émet qu'une seule sorte de neuromédiateur. Il existe ainsi des neurones àadrenaline, des neurones à dopamine, à sérotonine, etc.Mais chaque neurone est excité par tous les neuromédiateurs pour lesquels il a développé desrécepteurs.
Les principaux neuromédiateurs
La sérotonine"Molécule du bonheur", elle a un effet essentiel sur l'humeur et l'anxiété : à concentration élevée, ellerend optimiste et serein. Elle aurait également très positifs des effets sur le sommeil, l'atténuation dela douleur, l'appétit et la pression artérielle. L'Ecstasy et le LSD accroissent fortement le taux desérotonine. (mais attention à l'ecstacy, elle a aussi un effet toxique sur les neurones à sérotoninequ'elle finit par détruire)
Les endorphinesLes endorphines ont une forme moléculaire et un effet proche de la morphine. C'est la morphinenaturelle du corps. Elles atténuent la douleur, diminuent la nervosité et donnent une sensation debien-être. L'opium, tiré des graines de pavot avec lesquelles on produit aussi la morphine et l'héroine,a pour effet de se faire passer pour des endorphines auprès des récepteurs neuronaux.
La dopamineElle contrôle la stimulation de plusieurs zones du cerveau, et joue un rôle primordial dans lamotivation.
La cocaïne empêche la recapture de la dopamine et accentue donc son action. La nicotine provoqueaussi une augmentation de la transmission dopaminergique.
L'acétylcholineC'est le premier neurotransmetteur qui a été découvert. Elle entre en jeu dans les aires du cerveauassociées à la mémoire, l'attention, l'apprentissage. On note d'ailleurs une carence en acétylcholinechez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer.
L'adrénalineElle agit comme un stimulant physique et mental. Elle accélère la vitesse de la respiration, dilate lespupilles et accroît le rythme cardiaque. Mais en excès, elle rend nerveux et peut entraîner laparanoïa.
Le glutamateC'est le neurotransmetteur le plus courant (1/3 des transmissions synaptiques). Une carence englutamate entraîne donc des difficultés d'apprentissage et de mémorisation à long terme.
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Le cortisolCette neuro-hormone liée au stress mobilise les ressources énergétiques de l'organisme, augmente latension, réduit l'appétit et le sommeil. L'excès de cortisol a des effets désastreux aussi bien surl'organisme que sur l'humeur, le cortisol étant antagoniste de la sérotonine dont il altère lesrécepteurs.
GABA (gamma-amino butyric acid)Le principal neurotransmetteur inhibiteur.
Ondes cérébrales
L'activité électrique du cerveau produit une oscillation électromagnétique mesurable grâce à l'électro-encéphalogramme (EEG).
Ces ondes ont une très faible amplitude, une fréquence très courte (quelques hertz), et une faiblepuissance (quelques microvolts)
Il existe 4 types d'ondes cérébrales, selon notre état intérieur et notre activité:
- Les ondes beta (fréquences supérieures à 12 Hz) sont produitespendant la plupart de nos tâches ordinaires, lorsqu'on s'agite ouqu'on est occupé par des activités matérielles.
- Les ondes alpha (entre 8.5 et 12 Hz) sont produites dans état deconscience apaisé, lorsque nous sommes relaxés, contemplatifs,laissant aller notre imagination. Elles sont produites égalementlorsqu'on se détend en fermant les yeux, notamment avant des'endormir.
- Les ondes theta (entre 4.5 et 8 Hz) sont produites pendant lesommeil, ou bien dans des états modifiés de la conscience, parexemple sous l'effet de certaines drogues ou de l'hypnose.
- Les ondes delta (jusqu'à 4 Hz) sont produites pendant la phase de sommeil paradoxal, c'est à direquand nous rêvons.Elles peuvent être produites à l'état éveillé chez les très jeunes enfants, ou bien dans des étatsmodifiés de la conscience.
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Comme on vient de le voir, le neurone a la même structure qu'un arbre...
Si nous n'avions pas un cerveau entre les deux oreilles et que nous trouvions par hasard desneurones... En les observant, même au microscope, nous douterions-nous que ces cellulesminuscules, mêmes connectées à d'autres, puissent produire de la pensée...?
Dans une forêt, il y a des échanges de molécules entre les arbres, à la fois au niveau des racines etdu feuillage.
Et si les forêts "pensaient"...?
Le cerveau magnétique
L'activité des neurones produits des champsmagnétiques que l'on peut mesurer grâce à unmagnéto-encéphalogramme (MEG).
On sait aussi que le cerveau est réceptif auxchamps magnétiques extérieurs. Comme dansle cerveau des oiseaux migrateurs, certainsneurones du cerveau humain contiennent descristaux de magnétite, un composé utilisé pourl'aiguille des boussoles.
Le cerveau serait donc un système ouvert, avecune fonction d'émetteur et de récepteur...
On a découvert récemment des cristaux demagnétite à l'avant du crâne des pigeons. 10millions de petits cristaux sont concentrés dansune petite zone de 2 milimètres.
On ignore encore comment les informations surle champ magnétique sont transmises aucerveau, mais les expériences montrent que lespigeons utilisent leur perception du champmagnétique pour s'orienter dans leur migration.
Ainsi, si on les relache à un endroit où onmodifie artificiellement le champs magnétique,les pigeons deviennent incapables de retrouverleur chemin.
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Le cerveau quantique
Le mathématicien anglais RogerPenrose a formulé une hypothèseselon laquelle la consciencerésulterait d'une superpositiond'états quantiques, plusprécisément de la "réduction dupaquet d'ondes" d'états quantiquessuperposées dans les molécules detubuline présentes dans lesneurones.
L'hypothèse du cerveau quantiquese heurte néanmoins à la fragilitédes états quantiques supposés, etau temps de réponse infimes qu'ilsimposeraient aux neurones, dontles cycles de décharge sont
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les cycles de décharge sontbeaucoup plus lents. Par ailleurs,l'hypothèse n'a pas encore pu êtrevérifiée expérimentalement.
Lien pour en savoir plus: Des effets quantiques à la base de la conscience?
La synchronisation neuronale
Un autre type de stimulation cérébrale est celle qui vise à renforcer la synchronisation neuronale quiest une clé essentielle du bonheur, des états d'inspiration et de la créativité.
"Le déclic créatif s'expliquerait par la capacité de notre esprit à reconnaitre des formes trèsrapidement. Soudainement, tous les neurones synchronisent leur transmission d'impulsions et fontfeu au même moment. Si les spécialistes parviennent à expliquer ce processus simultané, nousaurons accompli un grand pas dans la compréhension de l'énigme de la création." (Dr MichelBourgignon du service de médecine nucléaire de la faculté d'Orsay)
De même, les états d'extase ou "d'illumination" se produisent lorsque la synchronisation est totale,lorsque tout notre cerveau est accordé sur un même rythme. La cacophonie devient alors de lamusique.
Dans la mémoire, l'association d'informations s'effectue lorsque les neurones dont proviennent lesinformations pulsent à la même fréquence, c'est à dire lorsque les impulsions de ces neurones sontsynchronisées, ce qui établit une résonnance. Et c'est également par résonnance que nous rappelonsles souvenirs en mémoire. Nous pensons à un événement passé, et par résonnance, les souvenirsassociés vont revenir eux aussi.
La synchronicité joue donc un rôle essentiel dans les fonctions mentales de traitement etd'organisation de l'information. Les performances d'un cerveau dans le traitement de l'informationseront d'autant plus grandes que les neurones de ce cerveau seront bien synchronisés.
L'une des fonctions du sommeil pourrait être de rétablir cette synchronisation.
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Une pensée unifiée permet aussi aux neurones de mieux se synchroniser...Lorsque nous sommes "un", lorsque toutes les parties de nous-mêmes vibrent à l'unisson, nousrenforçons la synchronisation neuronale.
C'est ce qui se produit lorsque nous sommes "unifiés" par la beauté d'une musique...
Pour favoriser "artificiellement" la synchronisation neuronale, il existe plusieurs pistes.
L'une d'elle est la synchronisation des perceptions sensorielles. Nous en faisons l'expérience lorsquenous regardons un film ou un feu d'artifice musical, ou lorsque nous sommes à un concert où lamusique est accompagnée par des effets visuels. C'est aussi ce qui se passe quand nous dansons, ouquand nous regardons quelqu'un qui bouge vraiment bien sur la musique, ou encore dans les sportsde glisse comme le surf...
Une autre piste pour induire la synchronisation neuronale est celle explorée par Robert Monroe quiutilise la propension du cerveau à s'ajuster sur les fréquences reçues de l'extérieur.
L'idée de Monroe était de synchroniser les 2 hémisphères, le rationnel et l'intuitif, en se basant sur ladécouverte d'un professeur de médecine américain Gerald Oster en 1973, et expliquée par cet article.
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