Le cerveau humain, souvent comparé à un ordinateur ultra-sophistiqué, ne cesse de nous émerveiller par sa complexité et ses procédés mystérieux. Une étude menée par des chercheurs allemands et grecs sur des tissus cérébraux en 2020 a révélé un mécanisme jusqu'ici inexploré au sein des cellules corticales, mettant en lumière un signal « gradué » unique qui pourrait offrir une nouvelle dimension à la façon dont les neurones exercent leurs fonctions logiques. Cette découverte fascinante, rappelée aujourd'hui, pourrait réécrire les bases de notre compréhension de la neurologie.

Un cocktail ionique inattendu dans les neurones

L'analyse de l'activité électrique des tissus cérébraux prélevés lors d'opérations sur des patients épileptiques a révélé une découverte surprenante. Contrairement aux processus neuronaux traditionnels qui s'appuient surtout sur les ions sodium pour déclencher des potentiels d'action, les cellules corticales étudiées utilisent une combinaison d'ions sodium et calcium. Cette synergie ionique engendre des ondes de voltage inédites, désignées sous le nom de « potentiels d'action dendritiques médiés par le calcium », ou dCaAPs. Pour vérifier que cette découverte n'était pas spécifiquement liée à l'épilepsie, les chercheurs ont également réalisé des expériences sur des échantillons provenant de tumeurs cérébrales.

Le Dr Matthew Larkum, neuroscientifique à l'Université Humboldt, souligne l'importance de cette avancée : « Les dendrites sont essentielles pour comprendre le fonctionnement du cerveau, car elles se situent au cœur de la détermination de la puissance computationnelle des neurones. »

Une nouvelle logique neuronale décryptée

La découverte des dCaAPs met en exergue des capacités insoupçonnées des neurones humains. Préalablement, on pensait que les neurones opéraient selon deux logiques : 1. La logique ET (le message est transmis si x et y sont déclenchés), 2. La logique OU (le message est transmis si x ou y est déclenché). Avec la modélisation des dCaAPs, une troisième logique émerge : le OU exclusif (XOR). Ce mécanisme, considéré auparavant comme nécessitant un réseau neuronal, peut désormais être exécuté par un seul neurone. Une telle capacité pourrait exposer un potentiel considérable pour la puissance de calcul du cerveau humain.

Perspectives et implications technologiques

Cette découverte ouvre un vaste champ de perspectives de recherche et pourrait transformer plusieurs domaines : - **Neurosciences** : approfondir notre compréhension des mécanismes cérébraux et des processus de pensée. - **Intelligence artificielle** : inspirer de nouvelles architectures pour les réseaux de neurones. - **Médecine** : développer des approches thérapeutiques novatrices pour les troubles neurologiques. - **Informatique** : concevoir des processeurs plus performants et économiques en énergie.

Cependant, plusieurs questions subsistent. Comment les dCaAPs se comportent-ils dans un système nerveux vivant ? Cette fonction est-elle exclusive à l'Homme ou existe-t-elle également chez d'autres espèces ? Des études ultérieures devront être menées pour éclaircir ces interrogations et exploiter les implications de cette découverte sur les fonctions cognitives supérieures. Les révélations sur le cerveau humain semblent sans fin, promettant d'innombrables découvertes encore à venir.