Actualité scientifique

Dans les méandres du cerveau

À l’occasion de la Semaine du cerveau, du 11 au 17 mars 2024, le CNRS organise dans toute la France des conférences, des ateliers et des ciné-débats autour du thème du cerveau. Belle occasion de vous proposer un panorama des recherches sur cet objet fascinant !

Trajectoires de récepteurs de neurotransmetteur suivis par détection de molécule unique à la surface de neurones d’hippocampe de rat en culture.
Trajectoires de récepteurs de neurotransmetteur suivis par détection de molécule unique à la surface de neurones d’hippocampe de rat en culture.

© Benjamin Compans / Daniel Choquet / IINS / CNRS Photothèque

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Il est la machine la plus complexe du monde, capable de prouesses que les ordinateurs les plus puissants sont incapables de répliquer. Il est le siège de notre personnalité, de nos émotions, de notre capacité à apprécier le monde qui nous entoure, le moteur de chacun de nos gestes, en somme l’organe le plus indispensable du corps humain. Pourtant – et peut-être justement parce qu’il est si complexe – le cerveau est loin d’avoir livré tous ses secrets. À vrai dire, nous n’en ferons sans doute jamais le tour, comme si notre cerveau était à lui-même insaisissable. C’est évidemment une raison pour continuer son exploration.

Des chercheurs d’horizons très différents travaillent sans relâche à percer un à un les mystères du cerveau humain, en l’appréhendant tantôt par le prisme des neurosciences, tantôt par celui de la linguistique, de la psychologie, ou encore des sciences sociales. Et les questions qu’ils se posent sont innombrables : comment raisonnons-nous ? Comment opérons-nous un tri (plus que jamais crucial à l’heure de la multiplication des fake news et de l’économie de l’attention) entre « bonnes » et « mauvaises » informations ? Plus globalement, comment faisons-nous pour apprendre, dès le plus jeune âge, des systèmes d’informations aussi complexes qu’une langue ou des règles de vie communes ? C’est en menant des batteries d’expériences toujours plus innovantes que les neurologues et psycholinguistes tentent de le comprendre.

D’autres facettes du cerveau humain sont encore plus délicates à appréhender, car intangibles, inquantifiables... Si nous n’étions que des machines à apprendre, nous serions tels des robots à différents stades de développement, indissociables autrement que par notre puissance de calcul et la quantité d’informations que nous avons ingurgitée. Or, nous avons tous des personnalités distinctes, liées en bonne partie à notre créativité et notre originalité. Comment les quantifier? Quels en sont les ressorts, les conditions de développement ? C’est là aussi l’objet de travaux passionnants menés par des scientifiques.

Reste encore la question des émotions, gérées elles aussi par le cerveau. Comment les mesurer, les appréhender ? Les événements traumatisants, à l’image des attentats, constituent des fenêtres opportunes pour cela, mais encore faut-il pouvoir transcrire l’à peine dicible en données analysables… C’est tout le sens du programme de recherche 13-Novembre, qui étudie comment se construit la mémoire des attentats de novembre 2015 à partir d’entretiens et de carnets.

Et qui dit traumatisme dit traitement, reconstruction. C’est le dernier grand axe des recherches sur le cerveau humain : la médecine réparatrice, qui vise à aider les victimes d’accidents physiques ou psychologiques à surmonter le choc et à recouvrer toutes leurs capacités. Un chemin souvent long et douloureux, dans lequel la recherche fondamentale a toute son utilité.

Vous l’aurez compris, notre cerveau est un champ de recherche incroyablement passionnant, et nous vous proposons à travers ce dossier d’en explorer de multiples facettes au plus près des scientifiques qui l’étudient au quotidien.

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Comment les bébés font-ils pour apprendre une langue ? Une équipe de psycholinguistes du Babylab s'intéresse à l'apprentissage de la structure des phrases, de l'organisation des sons dans le langage, ou encore à influence de l'environnement social sur le développement cognitif de l'enfant. Découvrez, dans ce film les protocoles expérimentaux étonnants qui permettent de sonder les cerveaux des tout-petits.

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Dans la tête des bébés
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Les sportifs de hauts niveaux ne travaillent pas uniquement leurs muscles, ils entraînent également leurs cerveaux, grâce à la visualisation mentale. Pour rendre compte de ce phénomène, une équipe de scientifiques du CNRS étudient l'activité cérébrale d'Harmony Tan, joueuse de tennis professionnelle, lorsqu'elle s'imagine réaliser des gestes techniques. Conscients de l'importance de cette visualisation mentale, ils ont d'ailleurs mis au point un outil à disposition des sportifs, pour intégrer l…

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Dans la tête des athlètes
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Nathalie Delprat présente ses travaux sur la Rêverie Augmentée développés au Laboratoire Interdisciplinaire des Sciences du Numérique (LISN) à travers le projet ELEMENTA, prix CNRS Images en juin 2018 au Festival Sciences en Lumière. L'objectif est d'explorer les liens entre matérialité virtuelle, conscience corporelle et imaginaire à l'aide d'un dispositif immersif de simulation interactive. En créant des représentations du corps qui ont la forme et la dynamique d'une matière…

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Rêverie augmentée
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Dyslexie, autisme ou maladies rares... D'où viennent les troubles du neurodéveloppement qui touchent de plus en plus d'enfants ? Ce reportage nous emmène à la rencontre de médecins et de scientifiques qui étudient la formation du cerveau avant la naissance à l'aide d'une technologie révolutionnaire : les organoïdes, des répliques miniatures simplifiées de nos organes, cultivées en laboratoire.

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Organoïdes : des cerveaux de laboratoire pour la recherche
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Grâce aux témoignages de 1 000 personnes, le grand programme de recherche 13-Novembre étudie comment se construit la mémoire des attentats de novembre 2015. La récolte de l'information se fait au coeur des émotions, de souvenirs intenses, de cauchemars. Comment transformer ces témoignages en données qui pourront ensuite être analysées par la communauté scientifique ?

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De l'émotion à la donnée
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Troubles affectifs ou comportementaux, peurs irrationnelles : les effets du syndrome de stress post-traumatique peuvent gâcher la vie des victimes. Une équipe de chercheurs en neurosciences à Marseille tente de comprendre pourquoi certains patients peuvent guérir après quelques séances de la thérapie EMDR basée sur le mouvement des yeux, alors que d'autres auront besoin de plusieurs années de suivi.

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Comprendre le cerveau traumatisé
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Contrôler une prothèse robotisée reste une tâche laborieuse qui nécessite des mois d'apprentissage pour de nombreuses personnes amputées. En France, une équipe de chercheurs, d'ingénieurs et de médecins développe une nouvelle méthode plus naturelle, en mobilisant le «membre fantôme». Leurs travaux prometteurs font l'objet d'une publication le 29 novembre 2018 dans la revue «Frontiers in Bioengineering and Biotechnology-Bionics and Biomimetics».

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Membre fantôme, pilote de prothèse (Le)
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L'intonation d'une voix peut-elle révéler les traits sociaux d'un individu? A l'IRCAM, des chercheurs ont mené des expériences pour comprendre comment le cerveau était capable d'analyser la prosodie d'une voix, et ainsi démontrer si quelqu'un est digne de confiance ou bien dominant envers son interlocuteur. Pour cela, ils ont mis au point un protocole expérimental pour comprendre avec quelles représentations mentales une personne juge la personnalité d'une autre. A l'aide d'un vocodeur de…

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Dis-moi «bonjour» et je te dirai qui tu es
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Fondée à partir des recherches menées au Laboratoire d'hydrodynamique (CNRS/Ecole polytechnique), la start-up Sensome a développé des capteurs ultra-miniaturisés permettant d'identifier, grâce à l'intelligence artificielle, la nature biologique des tissus en temps réel. Intégrée sur la sonde intravasculaire Clotild™, leur technologie peut, par exemple, catégoriser les caillots sanguins afin d'aider les médecins lors du traitement d'un AVC (accident cardio-vasculaire) ischémique.

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Sensome
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La créativité, cette aptitude à proposer idées et concepts originaux et cohérents, est un des grands mystères de notre cerveau, qui passionne psychologues et neuroscientifiques. Différentes expériences sont menées auprès d'adultes et d'enfants pour tenter de comprendre la façon dont le cerveau humain appréhende et surtout génère originalité et nouveauté.

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Demain, tous créatifs?
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Plusieurs centaines de milliers de personnes en France sont affectées par un déficit du sens tactile. Ce mal, difficile à diagnostiquer et à évaluer, a été peu étudié pendant longtemps. Pourtant loin d'être anodine, l'hypoesthésie, ou diminution du sens tactile, peut devenir un vrai handicap au quotidien. Fréquente chez les personnes âgées, elle se retrouve également associée à de nombreuses pathologies. Focus sur plusieurs laboratoires pluridisciplinaires qui mènent des travaux sur la…

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Sens oublié (Le)
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Quinze minutes de plongée dans le monde étrange et fascinant de nos cellules nerveuses. Grâce aux techniques de la microcinématographie les phénomènes complexes qui se déroulent dans le cerveau sont enfin montrés. Nous voyons naître les cellules nerveuses, nous les voyons grandir, travailler...mourir. Ces images mettent en évidence deux acteurs principaux : les cellules gliales, responsables de l'architecture et du nettoyage du cerveau, et les neurones qui ont pour fonction de…

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Temps des neurones (Le)

CNRS Images,

Nous mettons en images les recherches scientifiques pour contribuer à une meilleure compréhension du monde, éveiller la curiosité et susciter l'émerveillement de tous.