Le cerveau nous dit quoi faire, comment agir, quoi penser et quoi dire. Il se souvient même du visage d'étrangers dans la rue et les enveloppe dans nos soucis, pose un chapeau de fête sur eux et jette des kangourous maléfiques, créant un scénario étrange pour nous divertir pendant que nous dormons. Nous dépendons de cet organe pour vivre et apprendre, mais beaucoup de choses sur cet organe nous restent encore aussi mystérieuses que l'intérieur d'un trou noir. Chaque année, de nouvelles découvertes nous en apprennent davantage sur ce merveilleux organe. Les découvertes de cette année incluent une étrange capacité du cerveau à se protéger de l'idée de la mort, comment les expéditions solitaires en Antarctique peuvent rétrécir le cerveau et comment le cerveau fonctionne toujours quand la moitié est manquante. Alors, plongez pour en savoir plus sur certaines des plus grandes découvertes cérébrales de 2019.
Rêves en colère
Les gens peuvent ressentir de nombreuses émotions pendant leur sommeil, voire de la colère. Les chercheurs ont découvert qu'en analysant l'activité cérébrale, ils pouvaient savoir si une personne avait ou non des rêves en colère. L'équipe a examiné les régions du cerveau appelées «lobes frontaux», qui aident à contrôler l'expression des émotions et à résoudre les problèmes. Selon les résultats, une activité asymétrique dans les lobes frontaux du cerveau pendant et avant le sommeil pourrait indiquer qu'une personne avait des rêves en colère.
Lorsque nous nous relaxons, le cerveau libère des ondes cérébrales alpha qui oscillent entre 8 hertz et 12 hertz. S'il y a un décalage dans l'activité alpha - plus il y a d'ondes cérébrales alpha libérées, moins cette région du cerveau fonctionne - entre les deux lobes frontaux, cela indique que la personne essaie de contrôler sa colère. Après avoir analysé ces ondes cérébrales chez 17 participants qui ont passé deux nuits (une semaine d'intervalle) dans un laboratoire du sommeil, l'équipe a constaté que quelque chose de similaire se produit dans le cerveau pendant que la personne est endormie. Les personnes présentant une plus grande asymétrie alpha frontale pendant le sommeil ont déclaré avoir plus de rêves en colère.
Expéditions solitaires en Antarctique
Les humains - même les introvertis - sont des êtres sociaux, et la solitude peut avoir des conséquences néfastes sur le cerveau. Une étude a révélé que neuf explorateurs qui ont passé plus d'un an dans le vide de l'Antarctique sont repartis avec un cerveau légèrement plus petit. Un groupe de chercheurs a comparé les scanners du cerveau des explorateurs qu'ils ont pris avant leur départ pour le continent vivant et après leur retour dans la société. Ils ont découvert que certaines parties du cerveau, comme l'hippocampe - une région du cerveau impliquée dans l'apprentissage et la mémoire - avaient moins de volume après le retour des explorateurs, a rapporté l'équipe plus tôt ce mois-ci.
De plus, les explorateurs avaient diminué les niveaux d'une protéine appelée facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), qui soutient la croissance et la survie de nouveaux neurones et est nécessaire pour créer de nouvelles connexions dans le cerveau. Maintenant, les chercheurs tentent de trouver des moyens - tels que les routines d'exercice ou la réalité virtuelle - pour aider à prévenir le rétrécissement du cerveau lorsque les gens se retrouvent dans des environnements aussi solitaires et non stimulants.
Ampoules manquantes
Ce serait déroutant si une personne était capable de ramasser une pomme sans utiliser sa main. De même, un groupe de chercheurs a découvert un petit sous-ensemble de personnes qui peuvent sentir, même s'il leur manque une région cérébrale critique pour pouvoir sentir. Les bulbes olfactifs sont assis à l'avant du cerveau et traitent les informations sur les odeurs du nez. Les chercheurs ont découvert cela par hasard en examinant les scintigraphies cérébrales d'une femme de 29 ans qui pouvait sentir normalement et ont vu qu'il lui manquait ses bulbes olfactifs. Plus tard, ils ont trouvé quelques autres femmes qui n'avaient pas non plus leurs bulbes olfactifs mais qui prétendaient pouvoir sentir. Ils ont effectué des scintigraphies cérébrales et des tests d'odeur sur ces femmes, et en effet, leur histoire a été vérifiée.
Les chercheurs ne savent pas exactement ce qui a conduit à cette capacité magique à sentir, mais ils pensent qu'une autre partie du cerveau aurait pu jouer le rôle des bulbes olfactifs, démontrant la grande capacité du cerveau à se remodeler. Une autre alternative est que nous avons tout faux, et que vous n'avez pas besoin d'ampoules olfactives pour pouvoir discriminer et identifier les odeurs - ce qui signifie que ces structures pourraient être responsables d'autre chose.
Champ magnétique
Certains animaux utilisent le champ magnétique invisible qui entoure notre planète comme système de navigation naturel. Il s'avère que certaines personnes peuvent également être en mesure de détecter le champ magnétique de notre planète, mais on ne sait pas pourquoi. Dans une étude publiée en mars, un groupe de chercheurs a scanné le cerveau de 34 personnes auxquelles on a dit de s'asseoir dans une chambre d'essai sombre avec un champ magnétique artificiel. L'analyse du cerveau a montré que quatre des 34 participants ont montré une forte réaction à un déplacement du champ magnétique du nord-est au nord-ouest - mais pas l'inverse.
Ces quatre individus ont montré une diminution d'une onde cérébrale qui indiquait que le cerveau captait un signal, probablement magnétique. On ne sait pas pourquoi certaines personnes ont montré une réponse au champ magnétique, tandis que d'autres ne l'ont pas fait, et on ne sait pas non plus comment le cerveau a détecté de tels signaux. Mais les recherches antérieures ont montré que le cerveau humain contient beaucoup de minuscules particules magnétiques, ce qui pourrait avoir quelque chose à voir avec cela, selon les chercheurs.
L'idée de la mort
La mort est un phénomène aussi naturel que la vie et l'amour. Mais notre cerveau nous protège de l'idée de notre propre disparition, nous empêchant de saisir l'idée qu'un jour nous nous joindrons aux autres dans le sommeil éternel, selon une étude récente. Le cerveau utilise constamment de vieilles informations pour prédire ce qui se passera dans des scénarios similaires à l'avenir - le cerveau devrait donc être en mesure de prédire que vous mourrez vous aussi un jour.
Mais il s'avère que quelque chose à propos de l'idée de notre propre mort décompose ce mécanisme dans le cerveau. Un groupe de chercheurs a compris cela en observant comment le cerveau de 24 personnes réagissait lorsque leur visage était montré à côté de mots liés à la mort. Les mesures de l'activité cérébrale ont montré que le mécanisme de prédiction du cerveau était en panne lorsqu'il s'agissait de l'idée de la mort de la personne. On ne sait pas pourquoi cela se produit, mais selon les théoriciens, une conscience trop pointue de sa propre mortalité diminuerait la probabilité que la personne veuille procréer, car la peur les empêcherait de prendre les risques qui doivent être pris pour trouver un partenaire .
Lavage du liquide céphalorachidien
Les chercheurs savent depuis longtemps que l'activité cérébrale est très rythmée lorsque nous dormons, produisant des vagues ondulantes d'activité neuronale. Mais pour la première fois cette année, les chercheurs ont découvert autre chose qui fait partie de ce cycle rythmique: le liquide céphalorachidien. Ce fluide entoure et protège le cerveau et la moelle épinière en tout temps, et des recherches antérieures ont suggéré qu'il nettoie également le cerveau des protéines toxiques pendant que nous dormons.
Un groupe de chercheurs a scanné le cerveau de 13 participants endormis à l'aide d'un appareil d'imagerie par résonance magnétique (IRM) et a découvert que le liquide céphalorachidien pénètre effectivement dans le cerveau endormi dans un flux plutôt rythmique; l'activité cérébrale se calme, puis le sang s'écoule du cerveau et le liquide céphalorachidien y pénètre. En fait, ce flux est si prévisible et constant qu'il est possible de dire si une personne est endormie ou éveillée, simplement en regardant son liquide céphalorachidien. Les résultats pourraient fournir un aperçu des problèmes de vieillissement liés au cerveau.
Cerveau à moitié manquant
Le cerveau a une capacité remarquable de changement et d'adaptation, comme l'a démontré un petit groupe de personnes dont la moitié du cerveau a été retirée pendant l'enfance pour réduire les crises d'épilepsie. Bien qu'ils aient manqué une moitié entière de leur cerveau, ils ont très bien fonctionné car la moitié restante s'est renforcée, selon une nouvelle étude. L'équipe a analysé le cerveau de six adultes dans la vingtaine et la trentaine dont la moitié du cerveau avait été retirée lorsqu'ils avaient entre 3 mois et 11 ans et les a comparés à d'autres dont le cerveau était intact.
Les scintigraphies cérébrales ont montré que chez les patients ayant un seul hémisphère cérébral, les régions cérébrales impliquées dans le même réseau (comme la vision) fonctionnaient ensemble aussi bien que chez celles dont le cerveau était intact. Ils ont également constaté que la connectivité entre les parties de différents réseaux cérébraux était plus forte chez les patients dont l'hémisphère avait été retiré, ce qui suggère que le cerveau est capable de compenser la perte d'une grande partie de lui-même.
Apprendre une langue
Selon une étude publiée en mars, votre cerveau a besoin d'un stockage équivalent à ce qui se trouve sur une disquette afin de maîtriser votre langue maternelle. Un adulte anglophone moyen aura probablement besoin d'apprendre environ 12,5 millions de bits d'informations liées à la langue, soit 1,5 mégaoctets de stockage. (Les auteurs ont utilisé l'idée de "bits" comme exemple; le cerveau ne stocke pas les informations en bits ou en 0 et en 1.) Mais une grande partie de ces millions de bits d'informations linguistiques ont moins à voir avec la grammaire et la syntaxe qu'avec la signification des mots. . Dans le meilleur des cas, en un seul jour, un adulte se souviendra de 1 000 à 2 000 bits de sa langue maternelle, et dans le pire des cas, il se souviendra d'environ 120 bits par jour.
Raviver des cerveaux morts
Les scientifiques ont rétabli la circulation cérébrale et l'activité cellulaire dans le cerveau des porcs quelques heures après leur mort. Cette expérience radicale a remis en cause l'idée dominante qu'après la mort, le cerveau subit des dommages soudains et irréversibles. Mais un groupe de chercheurs a montré que la mort cellulaire se produit sur une plus longue période de temps et, dans certains cas, peut même être reportée ou inversée. Les chercheurs ont développé un système pour étudier le cerveau post mortem appelé "BrainEx", dans lequel ils ont pompé un substitut sanguin synthétique dans les artères du cerveau. Ils ont pompé cette solution dans 32 cerveaux de porcs 4 heures après la mort des animaux et ont laissé la solution rester dans le cerveau pendant 6 heures. Ils ont découvert que le système préservait la structure cellulaire du cerveau, réduisait la mort cellulaire et rétablissait une certaine activité cellulaire.
Bien que les chercheurs aient souligné qu'ils n'avaient observé aucune sorte d'activité indiquant que le cerveau était conscient ou conscient, les résultats ont amené certains scientifiques à se demander ce que signifie être en vie. De plus, cette étude a été menée chez le porc et non chez l'homme. (Le cerveau de porc ressemble plus au cerveau humain qu'au cerveau de rongeur, cependant.)
Conscience cachée
Certains patients qui sont dans le coma ou dans un état végétatif montrent des signes de «conscience cachée», selon une étude publiée en juin. Les chercheurs ont analysé les ondes cérébrales de plus de 100 patients qui ne répondaient pas à la suite d'une lésion cérébrale. Ils ont constaté que quelques jours après la blessure, 1 patient sur 7 a répondu avec un schéma distinct d'activité cérébrale, ou «conscience cachée», lorsqu'on lui a dit de bouger les mains. Cela suggère que les patients ont compris les commandes mais ne pouvaient pas bouger. Un an plus tard, 44% des patients qui présentaient ces premiers signes de conscience cachée pouvaient fonctionner par eux-mêmes pendant au moins 8 heures par jour, alors que seulement 14% des patients qui ne montraient pas de signes initiaux de conscience cachée pouvaient le faire. En d'autres termes, les patients qui présentaient ces signes de "conscience cachée" étaient plus susceptibles de récupérer que les patients sans ces signes, selon les chercheurs.
