Les mythes et les mystères du cerveau

Les idées reçues ont la vie dure et vous allez voir qu'il y en a beaucoup sur le cerveau. Mais il existe aussi de nombreux mystères sur cet organe incroyable.

La substance grise présente dans le cerveau peut être à l'origine de ce mythe.

Faites marcher vos cellules grises ! Est-ce que cette expression est vraie ? Vous êtes-vous déjà posé la question de savoir si votre cerveau était bien gris ? Eh bien cette affirmation n'est pas totalement fausse car notre cerveau contient de la matière grise. Elle correspond à une partie des cellules nerveuses ou neurones, à savoir les corps cellulaires.

Mais ce n'est pas tout, l'organe qui contrôle notre corps est doté aussi d'une matière blancheaxones des neurones- qui sont entourées de myéline, une substance résistante de couleur blanche. qui n'est autre que les fibres nerveuses -les.

Il ne faut pas oublier la substance noire caractérisée par la neuromélanine ?une mélanine neuronale- un pigment de couleur noir. Le cerveau présente aussi une couleur rosée voire rouge grâce à toute l'irrigation sanguine.

Ecouter Mozart rend-il intelligent ?

Combien de parents pensent accroître les aptitudes intellectuelles de leur enfant en lui faisant écouter de la musique classique alors qu'il est encore dans le ventre maternelle ? Navré de vous décevoir mais aucune étude sérieuse ne vient confirmer cette idée reçue née dans les années 90. 

Le docteur Frances Rauscher de l'Université de Californie à Irvine a travaillé sur le sujet et est arrivée à la conclusion que rien ne prouve qu'écouter Mozart ou un autre compositeur classique rende plus intelligent. 

La musique classique accroîtrait seulement certaines tâches spatio-temporelles. Il a été aussi prouvé qu'apprendre à jouer d'un instrument augmente la concentration, la confiance et la coordination.

Vous pouvez apprendre à travers des messages subliminaux

Faites attention à vous, les politiques et les publicitaires vous manipulent sans que vous vous en rendiez compte. Comment ? Des messages subliminaux seraient dissimulés dans des spots télévisuels ou des discours. Info ou intox ?

Le premier à avoir mis au jour l'existence de ces hypothétiques messages qui parlent à notre subconscient pour mieux nous contrôler est James Vicary dans les années 50. Ce chercheur avait mené une étude sur des spectateurs au cinéma. Il avait placé dans le film projeté un message forçant les cinéphiles à consommer du Coca-Cola® et du pop-corn. D'après Vicary, la vente de sodas a grimpé de 18% et celle de pop-corn de 57%. Pour lui, l'expérience marche. 

Mais sa démonstration a vite été contredite par d'autres études scientifiques plus sérieuses qui ne montrent aucune corrélation entre le comportement et le message émis.

Pourquoi le cerveau rêve-t-il et dort-il ?

Nous passons le tiers de notre vie à dormir. Est-ce une caractéristique propre à l'espèce humaine ? Pas du tout. Tous les mammifères dorment à l'instar des dauphins qui ont la particularité d'utiliser un seul hémisphère cérébral. Les reptiles mais aussi les oiseaux s'y adonnent également. Une question se pose : pourquoi dort-on ?

Le sommeil jouerait un rôle crucial dans l'apprentissage et la consolidation de la mémoire. Tout ce qui n'est pas important, le cerveau l'élimine au cours de cette phase et inversement conserve ce qui est indispensable dans notre vie. Cette hypothèse semble plus faire l'unanimité chez les scientifiques  L'apprentissage s'effectuerait au cours d'une phase bien particulière : le sommeil paradoxal ou REM (Rapid Eye Mouvement), période pendant laquelle nous rêvons. 


Le sommeil et le rêve restent encore étrangers pour les scientifiques qui ignorent encore tous les mécanismes et les fonctions.

Le cerveau humain est le plus gros

Les scientifiques sont pour une fois d'accord sur quelque chose : l'homme est l'espèce la plus intelligente sur terre. Humain que nous sommes, il ne nous en faut pas plus pour dire : "On a donc le plus gros cerveau". Eh bien, raté !

Cet incroyable organe pèse, en moyenne, chez l'homme adulte 1,3 kilos. Le dauphin présente un cerveau du même poids que le nôtre ; quant au cachalot, il bat tous les records avec ses 8 kilos. Et pourtant, il est loin d'être aussi intelligent que nous !

Après de nombreuses comparaisons, les scientifiques sont arrivés à la conclusion que l'intelligence n'a rien à voir avec le poids du cerveau mais dépend du ratio du poids cérébral par rapport au poids total de l'espèce.

L'intelligence dépend surtout des différents composants nerveux. Les mammifères ont un cortex cérébral très développé, contrairement aux oiseaux et aux reptiles. Cette partie enferme des fonctions très complexes telles que la mémoire, la communication et la réflexion.

On utilise seulement 10% de notre cerveau

Ce mythe est le plus connu de tous concernant le cerveau. Son auteur serait un psychologue du début du XXe siècle nommé William James. Il expliquait que la plupart des gens n'étaient pas totalement réalisés mais uniquement en partie. De là à savoir d'où viennent les 10% d'utilisation cérébrale ?  Tout le monde l'ignore.

Des scans de cerveau révèlent que quelle que soit l'action que nous faisons, notre cerveau reste toujours en activité. Suivant la tâche que nous sommes en train de réaliser, certaines zones cérébrales sont plus stimulées que d'autres mais tout fonctionne en totalité, à moins que nous souffrions de dommages suite à un accident.

Que sont les émotions ?

Les émotions sont des réponses physiques mesurables comme l'augmentation des battements de c?ur et du rythme respiratoire quand on ressent de la peur [NDLR : la peur est un sentiment, tout comme l'envie, la colère...] ou encore une tension musculaire accentuée liée à la colère.

Les scientifiques considèrent les émotions comme des états cérébraux permettant de répondre rapidement à une situation.


Par exemple : un taureau vous charge dans un champ où vous vous promenez. Que faites-vous ? Une sensation de peur vous empare et ce sentiment oblige votre cerveau à commander l'action appropriée : la fuite.


Cette réaction dictée par la peur est commandée par une partie du cerveau appelée l'amygdale. Elle compose une forme de mémoire. Au cours de notre apprentissage, nous avons appris qu'un taureau était un animal dangereux d'où la peur et la fuite initiée par cette structure cérébrale. On parle de circuit de la peur.

Des mutations liées à la maladie d'Alzheimer et à une maladie rare de la peau

Les mutations génétiques présentes dans une maladie rare de la peau offrent un nouvel éclairage sur une voie de signalisation ciblée par un médicament contre la maladie d'Alzheimer indique une nouvelle étude.

L'acné inversée ou maladie de Verneuil correspond à une inflammation chronique des follicules pileux caractérisée notamment par des fistules, des abcès douloureux sur la peau et des cicatrices en relief. Le philosophe allemand Karl Marx aurait souffert de cette maladie indiquent les auteurs dans un article de Science. Pour rechercher ses causes génétiques, Baoxi Wang, du Peking Union Medical College Hospital, et ses collègues ont étudié la séquence du génome de six familles de chinois Han présentant la maladie. Ils ont ainsi pu identifier plusieurs mutations qui paraissent la causer en inactivant une enzyme appelée gamma-sécrétase. Des mutations dans deux gènes de cette enzyme sont aussi connues pour déclencher des formes précoces de la maladie d'Alzheimer ainsi que des démences.

L'analyse préliminaire des patients ayant la maladie de Verneuil n'a cependant montré aucune trace de la maladie d'Alzheimer. Si de futures recherches montrent que les mutations causent les deux maladies par des mécanismes distincts, cela pourrait avoir des implications importantes sur la connaissance de l'intervention de la gamma-sécrétase dans la maladie d'Alzheimer et sur la mise au point (Graphie) de médicaments ciblant cette enzyme.

Source: Science, AAAS & EurekAlert

Une couche de fusion partielle vers 350 km de profondeur révélée par la sismologie

La géodynamique interne se précise. Grâce à l'examen de plusieurs dizaines de milliers de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose,...)réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec...) français GEOSCOPE cofinancé par l'INSU, une équipe de sismologues de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche),...) d'Utrecht et de deux unités mixtes du CNRS-INSU [1] vient de mettre en évidence le caractère global d'une couche de fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps...) partielle située vers 350 km de profondeur. L'étude vient d'être publiée dans la revue Nature Geoscience du 26/09/2010. sismologiques enregistrées aux stations des réseaux mondiaux, dont le

C'est essentiellement à la sismologie que l'on doit la connaissance des discontinuités à l'intérieur du globe, liées à des modifications de compositions minéralogiques qui permettent d'en distinguer les grandes structures: croûte, manteau, noyau liquide (La phase liquide est un état de la matière.), graine (Dans le cycle de vie des spermatophytes, la graine est le stade vital qui permet la dissémination des plantes. Elle...). A ces grandes structures s'ajoute ce que l'on appelle la zone de transition entre 410 et 660 km de profondeur, séparant le manteau supérieur du manteau inférieur.

Le modèle géodynamique du filtre en eau: (L’eau (que l'on peut aussi appeler oxyde de dihydrogène, hydroxyde d'hydrogène ou acide hydroxyque) est un...)

Le modèle géodynamique dit du "filtre en eau" de la zone de transition suggère l'existence d'une couche de fusion partielle située juste au-dessus de la discontinuité sismique qui marque le sommet de la zone de transition vers 410 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini...) de profondeur. L'injection (Le mot injection peut avoir plusieurs significations :) de plaques froides au niveau des zones de subductions serait compensée par un écoulement lent (quelques millimètres par an) des roches du manteau selon un mouvement d'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble, désigne intuitivement une collection d’objets (que l'on appelle éléments...) vertical ascendant. Ce mouvement serait communiqué aux minéraux présents dans la zone de transition, notamment à la wadsleyite (polymorphe compacte d'ultra haute pression (La pression est la force exercée sur une surface donnée.) de l'olivine, silicate de fer et de magnésium) qui libérerait la plus grande partie de son eau lorsqu'elle se transformerait en olivine vers 410 km de profondeur.

L'eau ainsi évacuée abaisserait la température de fusion des roches et permettrait le développement d'une zone de fusion partielle au-dessus de la discontinuité à 410 km. Cette couche de fusion partielle agirait alors comme un filtre géochimique, en piégeant les éléments dits ''incompatibles'', qui se concentreraient dans la phase liquide. La matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont...) qui poursuivrait son lent écoulement vertical ascendant au-dessus de la couche de fusion partielle serait donc appauvrie en ces éléments. Elle serait à l'origine des roches échantillonnées au niveau des rides océaniques.

Du fait de leur vitesse de montée beaucoup plus élevée (de 1 à 100 cm/an), les panaches mantelliques n'auraient pas le temps de subir le même lessivage durant leur traversée de la zone de transition. Il n'y aurait donc pas de fusion partielle au-dessus de la discontinuité à 410 km à proximité des panaches, ce qui expliquerait que l'appauvrissement en éléments incompatibles n'est pas observé pour les basaltes des îles océaniques. Plusieurs résultats expérimentaux suggèrent que le magma ainsi généré resterait piégé au-dessus de cette discontinuité jusqu'à ce qu'une plaque plongeante l'entraîne à nouveau dans le manteau profond.

Les observations de la sismologie:

La présence de fusion partielle réduit considérablement la vitesse des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés...) sismiques, de sorte que les sismologues s'attendent à trouver une couche à faible vitesse là où il y a fusion partielle. Jusqu'à présent, quelques études suggéraient localement l'existence d'une telle couche vers 350 kilomètres de profondeur. Cette couche à faible vitesse a cependant toujours été observée à l'échelle régionale ou associée à un contexte (Étape →3/5 : Une relecture a été demandée. • Si vous voyez des erreurs de traduction, vous pouvez...) tectonique (La tectonique (du grec « τ?κτων » ou « tekt?n » signifiant batisseur,...) bien particulier: la déshydratation de croûte océanique subductée ou l'association entre volcanisme Cénozoique (depuis 65 millions d'années) et vieux boucliers Précambriens.

Les auteurs de cette étude aborde pour la première fois l'existence globale de cette couche à faible vitesse à partir d'une couverture de 152 stations distribuées à la surface de la Terre. Il en ressort que cette couche est observée un peu partout dans le monde (Le mot monde peut désigner :) (Fig. 1, 2), y compris à proximité des panaches mantelliques, et qu'elle n'est pas associée à un contexte tectonique particulier. Elle n'est en apparence pas continue, on peut l'observer ou pas à des stations distantes de quelques centaines de kilomètres, et lorsqu'on l'observe, son épaisseur varie entre 30 et 100 kilomètres sur des distances de quelques centaines de kilomètres (Fig. 2). La méthode utilisée ne permet pas de détecter une couche dont l'épaisseur est plus fine que 30 kilomètres. Il est donc possible que les données sismologiques ne détectent que les parties les plus épaisses d'une couche plus continue ayant de fortes variations d'épaisseurs.

Ces observations d'une couche à faible vitesse présente un peu partout dans le monde et montrant de fortes variations d'épaisseurs devront être expliquées. Le modèle géodynamique du filtre en eau de la zone de transition ne prévoit par exemple pas son existence à proximité des panaches mantelliques. Des travaux réalisés au Laboratoire de Sciences de la Terre de l'École Normale Supérieure de Lyon suggèrent que l'effet de la gravité qui, du fait du poids (Le poids d'un corps nu ou force de pesanteur est la force exercée sur un corps (de masse m) immobile dans le...) élevé du magma, aurait tendance à favoriser la formation d'une fine couche de roches fondues, pourrait être contrebalancé par les forces de capillarité (La capillarité est l'étude des interfaces entre deux liquides non miscibles, entre un liquide et l'air ou entre un...) présentes aux joints des grains.

Source: CNRS / INSU Illustrations: © Tauzin et al. Nature Géoscience 2010

L'IRM pour une analyse microscopique plus en profondeur

Si l'imagerie par résonance magnétique nucléaire (La résonance (Lorsqu'on abandonne un système stable préalablement écarté de sa position d'équilibre, il y retourne, généralement à...) magnétique nucléaire (Le terme d'énergie nucléaire recouvre deux sens selon le contexte :) est une technique de spectroscopie appliquée aux particules ou ensembles de...) ou IRM nous est familière en tant qu'instrument médical pour explorer l'intérieur de notre organisme, des chercheurs ont montré qu'elle pouvait aussi servir à étudier les écoulements microscopiques de fluides dans les "laboratoires sur puce".

Cette technique devrait ainsi permettre d'améliorer la mise au point de ce type de dispositifs pour qu'ils puissent, par exemple, être incorporés dans des tests médicaux portatifs capables de donner les résultats sur le terrain ou dans des réacteurs de synthèse chimique encore plus petits.

L'IRM détecte l'énergie des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la...) d'hydrogène (Table complète - Table étendue) dans l'eau (L’eau (que l'on peut aussi appeler oxyde de dihydrogène, hydroxyde d'hydrogène ou acide hydroxyque) est un...) lorsqu'ils reprennent leur alignement après avoir été ébranlés par une impulsion radio. En principe, elle devrait bien se prêter à l'étude des écoulements dynamiques dans les canaux de microfluidique. Ces canaux sont toutefois réunis en larges ensembles et les bobines d'IRM assez grandes pour les sonder perdent beaucoup de la sensibilité requise pour donner une image précise de ce qui se passe dans chacun d'entre eux.

Vikram Bajaj, du Lawrence Berkeley National Laboratory et de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche),...) de Californie à Berkeley, et ses collègues présentent une approche où les spins des molécules de fluide (Les fluides sont des milieux parfaitement déformables. On regroupe sous cette appellation les gaz qui sont l'exemple...) sur une puce reçoivent un marquage spectral par une bobine de taille normale puis sont analysées à l'aide d'une autre plus petite et plus sensible au travers de laquelle passe le fluide après avoir quitté la puce. Cette technique précisent les auteurs, pourrait aussi servir à fournir des images de fluides traversant des matériels poreux ou les plus petits vaisseaux sanguins.

Source: Science, AAAS & EurekAlert Illustration: Science, Bajaj et al.