Une collaboration mondiale sans précédent pour explorer le cerveau

Ce projet d’envergure a été mené par un réseau de chercheurs venant d’Europe et des États-Unis, dans le but de comprendre ce qui se passe réellement dans le cerveau au moment où un individu prend une décision. Pour ce faire, l’équipe a enregistré l’activité de plus de 620 000 neurones chez des souris confrontées à différentes tâches décisionnelles simples.

Les premières conclusions remettent sérieusement en question une idée longtemps répandue : la prise de décision ne dépend pas d’une ou deux zones spécifiques mais implique une multitude de régions du cerveau, mobilisées simultanément. Ces résultats ont été publiés dans la prestigieuse revue scientifique Nature en date du 3 septembre.

Observer l’activité neuronale à grande échelle

Historiquement, les études en neurosciences se concentraient sur des zones individuelles du cerveau, analysant de petits groupes neuronaux isolés. Ce travail innovant a changé la donne : les chercheurs ont capté l’activité de l’ensemble du cerveau en direct, lors d’un comportement spécifique – celui de prendre une décision.

Le protocole expérimental consistait à placer des souris face à un écran faisant apparaître brièvement un cercle aux rayures noires et blanches, à droite ou à gauche. Les souris devaient alors déplacer ce cercle vers le centre à l’aide d’un volant pour obtenir une récompense – une gorgée d’eau. Ce mécanisme les obligeait à prendre des décisions rapides, souvent en moins d’une seconde.

Dans certaines variantes de l’expérience, les signaux visuels étaient faiblement perceptibles, obligeant les rongeurs à se reposer sur leur mémoire et leurs anticipations. Cela a permis de mesurer comment l’expérience passée et les a priori influencent la prise de décision.

Durant les exercices, l’activité du cerveau était enregistrée simultanément dans divers sites à l’aide d’électrodes. Chaque laboratoire a ensuite cartographié une région spécifique du cerveau. Résultat : une base de données colossale réunissant les données de 139 souris, permettant de couvrir quasiment tout le cerveau.

Des régions inattendues activées lors des décisions

L’analyse de ces données a révélé que l’activité cérébrale s’étend bien au-delà des régions traditionnellement associées aux processus cognitifs. Des zones connues pour être liées au mouvement, telles que le cortex moteur, sont aussi fortement activées lors de la prise de décisions.

« L’une des conclusions majeures de notre étude est que la prise de décision engage une très large portion du cerveau, y compris des régions que l’on considérait jusqu’ici comme non impliquées », a expliqué Ilana Witten, professeure en neurosciences et co-auteure des travaux.

Une avancée majeure pour les neurosciences collaboratives

Au-delà des résultats, cette collaboration démontre tout le potentiel de la recherche interdisciplinaire et coordonnée à l’échelle internationale. La cartographie obtenue ne représente qu’un premier pas. Les chercheurs espèrent désormais que ces données alimenteront de futures recherches et contribueront à débloquer de nouveaux mystères sur le fonctionnement cérébral.

« Ce projet constitue une ressource scientifique sans précédent. Il fournit les fondations pour des analyses plus poussées, ouvrant la voie à de potentielles avancées révolutionnaires », a conclu Ilana Witten.