Le cerveau humain, un organe proche de la perfection

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La structure du cerveau humain dispose d’un réseau presque idéal de connexions permettant d’accélérer le transfert d’informations d’une région à l’autre.

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Les connexions idéales d’un cerveau. En violet celles qui correspondent à un cerveau réel. Dmitri Krioukov

RÉSEAUX. L’auteur de cette nouvelle étude sur la configuration du cerveau humain, Dmitri Krioukov de l’université de Northeastern, est un spécialiste des réseaux. De l’architecture de l’internet à celle de l’encéphale. Avec son équipe, il a modélisé la carte des connexions que devrait avoir un cerveau “parfait” avec le plus petit nombre de connexions possibles et une capacité d’échange maximale. Le résultat constitue une confirmation du succès évolutif de l’homme.

Le cerveau à l’équilibre de Nash

Dans cette nouvelle étude, publiée dans la revue Nature Communications, les chercheurs se sont appuyés sur la théorie des jeux non coopératifs de John Nash, prix Nobel 1994 pour construire une carte d’un cerveau idéal à l’intérieur duquel le transport de l’information est optimisé. “Il y a un équilibre entre le nombre de connexions et la navigabilité des signaux dans le cerveau. Notre étude présente une nouvelle stratégie pour trouver les connexions qui permettent d’atteindre cet équilibre” explique Dmitri Krioukov.

OPTIMISATION. Une fois cette carte obtenue, les scientifiques l’ont comparé à une carte des connexions neuronales d’un cerveau humain réel. Leurs calculs indiquent que 89% des connexions sont déjà optimisées dans le cerveau humain. “Cela signifie que le cerveau a évolué pour être très, très similaire à ce que montre notre algorithme” souligne Dmitri Krioukov. Et donc que le cerveau humain est le produit d’une série d’évolutions qui l’a conduit à adopter une configuration proche d’un équilibre de Nash. “Les liens existants dans ce réseau presque idéal sont susceptibles d’être requis pour un fonctionnement cérébral normal. Ils devraient être scrutés en premier dès qu’une maladie cognitive se développe pour voir s’ils sont endommagés ou cassés” ajoute-t-il. Quant à l’avenir, il spécule que de nouveaux médicaments ou techniques chirurgicales pourraient peut-être être développés pour “cibler et réparer, ou contourner les dégâts identifiés”.

Source : Sciences et Avenir par Joël Ignasse

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