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Un neurone géant inconnu est-il à l'origine de la conscience ?

En étudiant le cerveau de souris, des chercheurs du Allen Institute for Brain Science ont découvert l'existence de neurones inconnus et présentant des caractéristiques très particulières. Au nombre de trois, ces neurones s'étendraient à travers les deux hémisphères cérébraux voire autour de l'ensemble du cerveau.

Tracer toutes les branches d'un neurone en utilisant les techniques conventionnelles est une tâche difficile. Pour y parvenir, ces scientifiques ont utilisé une méthode innovante : elle consiste à injecter un traceur dans des cellules cérébrales individuelles, couper le cerveau en fines sections puis tracer le parcours du neurone coloré à la main. Ceci permet non seulement d'être moins invasif mais aussi de suivre le neurone à travers l'organe entier. Pour ces travaux, l'équipe a donné naissance à une lignée de souris génétiquement modifiées chez qui certains gènes présents dans les neurones du claustrum, une zone cérébrale précise, étaient activés par une substance spécifique.

En administrant de petites doses de la substance en question aux souris, ces dernières se sont ainsi mises à produire une fluorescence verte qui s'est répandue à travers certains neurones. Les scientifiques ont ensuite capturé des milliers d'images du cerveau des rongeurs et utilisé un programme informatique pour créer une reconstruction en 3D des cellules fluorescentes. C'est grâce à ce modèle en 3D que les trois neurones ont été identifiés. D'après la description faite par Christof Koch qui a dirigé les recherches, les trois cellules nerveuses traverseraient les deux hémisphères cérébraux. Mais c'est l'une d'entre elles en particulier qui a attiré l'attention puisque celle-ci semble enrouler l'ensemble du cerveau, comme une "couronne d'épines".

C'est la première fois que l'on découvre des neurones s'étendant aussi loin et dans les deux hémisphères du cerveau. L'autre point important est l'origine de ces neurones : le claustrum. Il s'agit d'une fine couche de matière grise que certains considèrent comme l'une des structures cérébrales les plus connectées. Malgré sa petite taille, cette région entretient en effet des connexions étroites avec plusieurs structures du cortex qui remplissent des fonctions cognitives importantes comme le langage ou les perceptions sensorielles.

Certains chercheurs dont Christof Koch pense que le claustrum jouerait ainsi un rôle majeur dans l'apparition de la conscience. Une autre étude menée sur une femme  épileptique a en effet permis de constater que stimuler son claustrum à l'aide d'une électrode avait le pouvoir d'éteindre et de rallumer sa conscience. Les neurones découverts au niveau du claustrum pourraient-ils donc être impliqués dans le processus de conscience de soi ?

C'est ce que suggèrent Christof Koch et ses collègues. Ils pensent que ces neurones pourraient servir à connecter toutes les perceptions externes et internes en une « expérience unique et unifiée », un peu comme un chef d'orchestre synchronise tous ses musiciens. Une unification qui permettrait au cerveau de donner naissance à la conscience. Toutefois, cette hypothèse reste à vérifier.

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

Nature

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