16 septembre 2025 | 01.07
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« Le cerveau humain est exceptionnellement compliqué: 86 milliards de neurones, chacun ayant 10 000 synapses et chacun interagit avec l'autre », expliquent les experts. La lecture et le codage de ces interactions sont le défi des défis. Une équipe de scientifiques l'a collectée et dans une nouvelle étude, dont les résultats sont rapportés sur «Nature Neuroscience», a-t-elle exploré L'un des phénomènes les plus mystérieux: comment est né une illusion d'optique.
Ce qui se produit
Que se passe-t-il, c'est-à-dire dans l'esprit humain lorsque nous voyons et percevons un objet qui ne correspond pas à l'entrée sensorielle qui atteint nos yeux. Dans le travail qui vient de publier les chercheurs de l'Université de Californie Berkeley, en collaboration avec des collègues de l'Institut Allen, Avec l'aide du laser, ils ont identifié le circuit neuronal clé et le type de cellule qui jouent un rôle fondamental dans la détection de ces illusionsplus spécifiquement leurs bords externes ou «contours», et comment fonctionne ce circuit.
Les experts Hyeyoung Shin (maintenant en vigueur à l'Université de Séoul), Hillel Adasnik et leur équipe ont découvert un groupe spécial de cellules appelées neurones « encodeur IC '', qui disent au cerveau qu'ils voient des choses qui ne sont pas réellement là, dans le cadre d'un processus appelé l'achèvement de modèles récurrents. « Étant donné que les neurones d'encodeur IC ont cette capacité unique à gérer l'achèvement des schémas, nous pensons qu'ils peuvent avoir une connectivité spécialisée qui leur permet de recréer ce schéma de manière très efficace », explique Shin. « Nous savons également qu'ils reçoivent des entrées des zones visuelles supérieures. La représentation de l'illusion est née d'abord dans les zones visuelles supérieures, puis est retournée au cortex visuel principal; et lorsque ces informations sont retournées, elle est reçue » précisément par les encodeurs IC dans le cortex visuel primaire. C'est comme si un gestionnaire avait ordonné à un employé de base de terminer une tâche. Dans ce cas, l'éducation consisterait à voir ou à percevoir quelque chose qui n'est pas réellement là.
Les scientifiques apportent un exemple dans lequel l'entrée sensorielle se compose de 4 figures noires similaires à «Pac-Man», placées sur les 4 coins. Les niveaux supérieurs du cerveau interprètent l'image comme un carré blanc (l'espace interne délimité par le 4 Pac-Man), puis ils disent que le cortex visuel de niveau inférieur « voir un carré '', même si le stimulus visuel se compose de 4 cercles noirs semi-complets. Shin, Adasnik et leur équipe ont fait la découverte en observant les modèles de l'électricité cérébrale de la souris lorsqu'ils ont été montrés des images illusoires. Les experts ont «tiré» des faisceaux de lumière laser sur les neurones d'encodeur IC, en l'absence d'images illusoires. Lorsque cela s'est produit, ils ont remarqué que, même en l'absence d'illusion, les neurones ont déclenché les mêmes modèles d'activité cérébrale qui se produisent en présence de l'image illusoire. Ils ont donc réussi à imiter la même activité cérébrale en stimulant ces neurones spécialisés. Les résultats éclairent le fonctionnement du système visuel et la perception du cerveau et ont des implications pour les maladies dans lesquelles ce système ne fonctionne pas correctement.
Les implications
« Dans certaines pathologies, il existe des modèles d'activités anormales dans le cerveau, et dans la schizophrénie, celles-ci sont liées à des représentations d'objets qui apparaissent avec désinvolture », explique Jerome Lecoq, chercheur associé à l'Institut Allen. « Si vous ne comprenez pas comment ces objets sont formés et en tant que ensemble collectif de cellules, travaillent ensemble pour faire ressortir ces représentations, vous ne pourrez pas traiter la maladie; donc comprendre avec quelles cellules et dans quelle couche cette activité est utile », spécifie.
Les chercheurs du programme « OpenScope '' de l'Institut Allen, qui permet aux scientifiques externes de proposer des expériences qui peuvent être réalisées en utilisant les outils et l'équipement de coupe de l'institut, ont mené certaines des expériences qui faisaient partie de cette étude. « OpenScope a fourni l'accès à l'équipe de Berkeley à des enregistrements électrophysiologiques uniques qui couvrent tout le cerveau. Avec 6 sondes distribuées dans tout le cerveau, ils ont pu observer les circuits de rétroaction en action avec une fin de millisecondes en temps réel », explique Lecoq.
Les résultats de l'étude
Les résultats de l'étude modifient le paradigme de la vision et de la perception, d'un processus passif dans lequel nous recevons simplement et nous absorbons les informations du monde qui nous entoure d'un processus actif dans lequel notre perception de la réalité est interprétée et construite par une série de calculs complexes du cerveau qui influencent ensuite ce que nous voyons réellement. Notre point de vue, ils observent les universitaires, sont moins similaires à une caméra, qui ne voient que le monde tel qu'il est, et plus similaire à un moniteur d'ordinateur qui nous montre une scène ou une image basée sur des calculs complexes et des interprétations de données basées sur des expériences passées. Cette dernière hypothèse, conclue, implique qu'il y a beaucoup plus d'espace pour négocier ou manipuler ce que nous «percevons».
