Le cerveau bascule dynamiquement entre différents réseaux qui ne sont actifs que pendant 50 à 100 ms à chaque fois. Ces réseaux sont donc aussi appelés les « particules élémentaires de notre pensée ». Cette dynamique nous offre de nouvelles possibilités pour mieux comprendre et suivre les différents syndromes neuropsychiatriques.
Le cerveau est composé de milliards de neurones. Chaque neurone reçoit des signaux d'entrée de l'environnement (par exemple lumière/toucher/odeur/...) ou d'autres neurones et - lorsqu'il reçoit suffisamment d'entrée - envoie lui-même un signal à la couche suivante de neurones. Ces signaux sont de petits courants électriques. Si suffisamment de neurones génèrent des courants électriques dans une petite région du cerveau, cela peut être mesuré sur le cuir chevelu † Cela a été fait pour la première fois en 1924 chez des rats et des singes en utilisant une technique appelée électroencéphalographie (EEG).
Lorsque l'EEG est mesuré chez l'homme, généralement 22 à 128 électrodes sont placées sur le crâne et de petites différences de tension électrique sont mesurées entre les différentes électrodes. L'inconvénient de l'EEG, cependant, est que la mesure de l'activité électrique d'une zone cérébrale peut être captée par différentes électrodes et il devient donc difficile de déterminer quelle zone cérébrale a produit quelle activité.
La magnétoencéphalographie (MEG) offre ici une solution :la MEG mesure l'intensité du champ magnétique que les courants électriques génèrent et qui est beaucoup moins affectée par la conduction électrique dans la peau. De plus, il y a également plus de capteurs (306) où les données sont mesurées. MEG permet de déterminer plus précisément d'où proviennent les signaux mesurés. Cependant, l'inconvénient de MEG est qu'il est (pour le moment) très coûteux à utiliser.
Au moyen de l'EEG et du MEG, vous pouvez donc mesurer la façon dont le cerveau réagit dans différentes situations expérimentales :en mesurant l'activité cérébrale lorsque quelqu'un effectue une certaine tâche (par exemple, des calculs simples), on peut alors voir quelles zones du cerveau deviennent "actives" pour effectuer cette tâche. tâche d'effectuer un calcul. L'avantage de l'EEG et du MEG est que vous pouvez prendre des centaines de mesures par seconde, donnant aux chercheurs un accès au fonctionnement du cerveau sur une échelle de temps de dix millisecondes .
Malgré plusieurs articles de Hans Berger, qui a inventé l'EEG en 1924, jusqu'au début des années 1990, la plupart des chercheurs ne croyaient pas que le cerveau faisait quoi que ce soit lorsqu'il ne lui était pas confié une tâche :le cerveau était soit endormi, soit au travail. Des expériences au début des années 1990 ont cependant montré que le cerveau ne dépense que 5% d'énergie en plus lors de l'exécution d'une tâche. Même au repos, le cerveau utilise beaucoup d'énergie pour la communication interne et ne se repose donc pas .
D'autres expériences (TEP et IRMf) ont montré qu'un ensemble spécifique de régions cérébrales («un réseau cérébral») étaient activés ensemble au repos et désactivés pendant les tâches:le réseau dit en mode par défaut. Ce réseau se compose du cortex pariétal médian, du cortex préfrontal médian, du cortex pariétal latéral et du cortex temporal latéral et est considéré comme un réseau important pour coordonner l'activité dans les zones cérébrales.
Étant donné que l'IRMf et la TEP sont des techniques relativement lentes (par exemple, l'IRMf ne permet de faire une image de l'activité dans le cerveau que toutes les deux secondes), nous ne savions pas à quel point ce réseau était stable :est le réseau en mode par défaut le seul réseau qui est actif au repos ou y a-t-il d'autres réseaux qui sont activés ?
Récemment, des chercheurs de l'Université d'Oxford ont développé une technique qui permet de tirer pleinement parti de la haute résolution temporelle de l'EEG et du MEG. En utilisant un modèle ingénieux, ils ont réussi à démontrer que divers réseaux cérébraux s'activent brièvement. Ces réseaux sont alors généralement actifs pendant 50 à 100 ms et deviennent également les 'particules élémentaires de notre pensée '.
L'un de ces réseaux est le réseau sensori-moteur :ici, le cerveau traite l'entrée du sens du toucher et des mouvements conscients sont planifiés. Deux autres réseaux sont des sous-réseaux du réseau en mode par défaut. L'un est frontal, l'autre pariétal. Ce dernier est une nouvelle découverte qui ne peut pas être détectée par d'autres méthodes et démontre la capacité de la technique à tirer parti de l'excellente résolution temporelle de l'EEG ou du MEG.
Grâce à leurs méthodes avancées, les chercheurs ont ainsi réussi à démontrer que différents réseaux cérébraux s'activent alternativement lorsque le cerveau est au repos. Cela permet d'étudier l'organisation de l'activité cérébrale d'une nouvelle manière :à quelle fréquence les différents réseaux sont-ils activés ? Quelle est la stabilité de l'activation des différents réseaux ? Avec cette nouvelle description, nous espérons mieux comprendre ce qui se passe dans le cerveau dans différents syndromes neuropsychiatriques.
