mercredi 1 novembre 2023

Neuro-communication




Tout au long de l'histoire, la communication humaine a été une source d'étude pour la philosophie, la psychologie, la sociologie, les sciences de l'éducation et de nombreuses autres disciplines humanistes. Dans les années 1990, avec l'apparition du tomographe, les neurosciences ont apporté de grandes contributions à la compréhension des processus mentaux de la communication. C'est ainsi qu'est né ce que l'on appelle aujourd'hui la neuro-communication.

La neuro-communication est l'application des neurosciences à la connaissance des processus de communication des personnes.

Actuellement, elle a réussi à progresser et à gagner du terrain et elle est considérée comme une discipline indépendante. La capacité d'expression peut être améliorée par des principes et des techniques spécifiques. C'est une discipline qui a pris de la valeur ces dernières années et est devenue incontournable dans les relations interpersonnelles.

Il est nécessaire de développer des compétences expressives, car elles sont à la base des relations interpersonnelles.

À la maison, on nous a appris à parler, à l'école à lire et à écrire, au travail, un métier, à l'université, une profession, mais personne, nulle part, ne nous a jamais appris à communiquer efficacement. À partir de là, chacun fait du mieux qu'il peut, avec ce qu'il a et évidemment, souvent, cela ne suffit pas. La maîtrise des compétences expressives est si importante que personne ne nous connaît pour ce que nous sommes ou savons, mais plutôt pour ce que nous prouvons être ou savoir.

Les neurosciences nous donnent les clés d'une communication efficace, car elles nous aident à savoir de manière plus fiable et plus précise quoi et comment les gens pensent et ce qui influence réellement leur comportement.

La première chose à garder à l'esprit est que la grande majorité des décisions que nous prenons ont une base inconsciente. Au niveau scientifique, il y a une grande unanimité pour considérer que la plupart de nos pensées, comportements et décisions sont motivés par des processus inconscients.

La communication est une partie essentielle de la nature humaine, mais peu de gens savent vraiment ce qu'est la neuro-communication. "L'être humain est un être social". Et pour une vie en société, la communication est un outil essentiel. C'est quelque chose d'inné à l'être humain dont nous ne pouvons pas nous débarrasser, mais en réalité, seul un petit pourcentage de la population fait vraiment attention aux détails de la communication.

Grâce aux progrès des neurosciences et de ses techniques, il est aujourd'hui possible de déduire en détail le fonctionnement du cerveau. Avec un entraînement personnalisé, une personne peut réussir à contrôler ses émotions, améliorant ainsi sa capacité à identifier ses propres sentiments et ceux des autres. Augmenter sa capacité d'attention et apprendre à faciliter différentes façons d'entrer en relation avec les autres.


Ainsi fonctionne le cerveau lorsque nous communiquons



Narration efficace

C'est le processus de transmission au moyen des schémas neuronaux du cerveau d'une personne – qui sont associés à ses histoires, souvenirs et idées particuliers – au cerveau d'une autre personne. La vie humaine tourne autour de notre capacité à partager des informations et des expériences.

Le neuroscientifique Uri Hasson du Princeton Neuroscience Institute a démontré la rencontre des esprits qui se produit chaque fois que nous nous parlons.

Les expériences

Dans une expérience, des personnes ont été amenées dans un scanner d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) et leur cerveau a été scanné pendant qu'elles racontaient ou écoutaient des histoires réelles. L'idée était de comparer la similitude des réponses neuronales entre différents auditeurs dans leurs cortex auditifs, la partie du cerveau qui traite les sons provenant de l'oreille.

Lorsque les réponses neuronales ont été visualisées avant le début de l'expérience, les auditeurs étaient au repos et attendaient que le narrateur commence. Dans cette situation, les réponses neuronales étaient très différentes les unes des autres et désynchronisées.

Cependant, dès le début de l'histoire, quelque chose d'incroyable s'est produit. Soudain, les réponses neuronales de tous les sujets ont commencé à se synchroniser, montant et descendant de la même manière.

Cet effet est appelé "entraînement neuronal", et c'est le processus par lequel les réponses cérébrales s'alignent sur les sons de la parole.

Sons et alignement neuronal

Pour tester si les sons eux-mêmes produisaient un entraînement neuronal ou une synchronisation, le texte était écouté à l'envers de sorte qu'il n'avait aucun sens. Le résultat est que les sons induisaient l'entraînement, ou l'alignement, des réponses neuronales dans le cortex auditif de tous les auditeurs, mais ne s'étendaient pas plus profondément dans leur cerveau.

La conclusion est que le cortex auditif s'adapte aux sons, que les sons véhiculent ou non une signification. Autrement dit, il y avait un certain degré de synchronisation, mais seulement à ce niveau.


Mots et alignement neuronal



Les mots de l'histoire ont ensuite été brouillés de sorte que même si chaque mot était compréhensible, ensemble, ils ressemblaient tous à une liste de mots non liés. Le résultat a été que les mots ont commencé à induire un alignement dans les premières zones du langage du cerveau des sujets, mais pas plus loin que cela.


Idées et alignement neuronal

Ensuite, des phrases ont été construites avec les mots. Mais bien que les phrases individuelles aient un sens, elles ne fonctionnaient pas ensemble pour raconter une histoire. Dans ce cas, l'entraînement neuronal s'est avéré s'étendre à tous les domaines du langage qui traitent des phrases grammaticalement cohérentes.

Mais ce n'est qu'après que l'histoire complète et convaincante a été diffusée aux auditeurs que l'entraînement ou l'alignement neuronal s'est propagé plus profondément dans le cerveau et a induit des réponses similaires et alignées chez tous les sujets dans les zones d'ordre supérieur, y compris le cortex frontal et le cortex pariétal.

En conséquence, il a été conclu que ces zones corticales d'ordre supérieur sont piégées par les idées véhiculées par le locuteur lorsque les phrases sont construites et assemblées en un récit cohérent. Ainsi, si nous devions raconter exactement la même histoire à deux auditeurs différents en utilisant deux ensembles de mots très différents, leurs réponses cérébrales dans ces domaines d'ordre supérieur seraient toujours similaires. Fait qui a été démontré plus tard dans une autre expérience.

Conclusion

L’entraînement, la synchronisation ou l'alignement neuronal peut se produire même lorsque nous ne partageons que nos souvenirs, pas même une expérience réelle, avec une autre personne. Cette étude met en évidence le rôle essentiel que joue notre langage commun dans le processus de transmission d'un cerveau à l'autre et comment un récit cohérent et intéressant parvient à engager et à synchroniser nos cerveaux.


Qu'est-ce que la neuro-communication ?




La neuro-communication consiste en l'application des neurosciences à la connaissance des processus de communication humaine. C'est une définition aussi simple que large, puisque son champ d'application est très étendu.

Cela signifie que son étude provient des neurosciences, car elle est intégrée par des disciplines aussi diverses que les sciences fondamentales – biologie, physique, chimie –, l'anthropologie, la psychologie, l'anatomie, la génétique, la pharmacologie, la physiologie, la neurologie, la technologie et la linguistique, entre autres ; fournit une série de données qui peuvent être appliquées pour obtenir des connaissances sur la communication entre les êtres humains.

Filtres pour une communication efficace

Il y a quatre filtres que le cerveau utilise lorsqu'il reçoit une communication. Les connaître et les utiliser correctement sera d'une grande aide pour établir une communication efficace.

* Filtre émotionnel. Les gens réagissent à une communication donnée en fonction de leurs émotions, croyances et valeurs.

* Filtre historique. Basé sur des souvenirs et des expériences passés et sur l'histoire de l'apprentissage.

* Filtre futur. Il est basé sur la vision, les attentes et les objectifs futurs.

* Filtre social. Il est basé sur la situation particulière, y compris la famille, les traditions, les tendances, la situation économique, etc.

Éléments indispensables de la neuro-communication

En plus des filtres, pour qu'un message soit réussi, il doit également avoir d'autres ingrédients fondamentaux pour attirer l'attention.

* Le personnel. Nous devons essayer de comprendre notre public en fournissant un contexte et à travers des messages pertinents pour capter son attention et son intérêt.

* La réciproque. Grâce aux commentaires, notre public a la possibilité de s'exprimer librement et de répondre aux commentaires. C'est ainsi qu'un véritable dialogue se crée qui nous conduit à une relation de confiance.

* Le simple et le vécu nous aident à élaborer des messages simples et, ainsi, à pouvoir éviter la dissonance cognitive.

* La mémoire. Le cerveau utilise l'encodage pour pouvoir retenir toutes sortes d'informations. Cela implique une transition de la mémoire de travail à la mémoire à long terme. Par conséquent, plus notre message est mémorable, mieux il sera conservé dans la mémoire du destinataire au fil du temps.

En bref, la neuro-communication et les domaines dans lesquels elle s'applique ont complètement changé la façon dont nous communiquons et nous adressons au public. C'est une discipline avec un grand potentiel de croissance personnelle et de croissance professionnelle et de haute performance.

Compétences en neuro-communication



Parmi ses principales caractéristiques se trouve l'écoute active, qui permet une manière différente et efficace de se connecter avec les gens.

De plus, elle fournit des outils fondamentaux pour l'empathie, la congruence – cohérence entre penser, dire et faire –, la pensée positive et la régulation émotionnelle, parmi beaucoup d'autres.

Toutes ces compétences sont essentielles pour s'adapter rapidement et efficacement aux changements ; gérer des situations conflictuelles, travailler en équipe ou affronter avec succès des réunions, des entretiens et des examens oraux.


L'importance de savoir communiquer plus efficacement

Bien qu'étant des êtres éminemment sociaux, tout le monde ne naît pas avec des compétences de communication optimales et nous nous retrouvons avec des incompréhensions et une confusion des signaux exprimés par l'expéditeur du message. Mais tout peut être entraîné grâce à la plasticité cérébrale.


Tous les liens qui s'établissent dans la vie reposent sur la capacité à communiquer avec l'environnement et tout ce qui n'est pas atteint ou retenu est aussi dû à des carences de communication.

Si nous comprenons comment fonctionne la communication humaine, nous pourrons beaucoup mieux fonctionner dans des situations où la parole est le moyen de résoudre un problème. Probablement toute situation pourrait être résolue si nous trouvions les mots exacts, ceux qui nous permettent de nous expliquer de la meilleure façon possible et d'atteindre notre interlocuteur. Le problème est que souvent nous ne connaissons pas ces mots, mais grâce à la neuro-communication, nous pourrions les trouver.

Cependant, la neuro-communication est un domaine qui englobe tous les aspects de la communication, pas seulement verbale. Pour cette raison, il se concentre également sur des aspects tels que l'observation et l'interprétation des signaux corporels envoyés par l'interlocuteur ou la capacité d'écoute active, entre autres.

Pratiquer l'écoute active. Écoutez d'abord avant de parler. Concentrez-vous sur chaque conversation et offrez l'intérêt que l'interlocuteur mérite. Pratiquer l'écoute active signifie COMPRENDRE (par opposition à simplement entendre) la personne qui parle, se mettre à sa place et comprendre les informations ainsi que les sentiments et les opinions.

Connecter avec le regard. Regarder quelqu'un dans les yeux est le moyen le plus efficace de transmettre la confiance et l'empathie. Les yeux parlent aussi, ils sont le reflet de nos émotions et transmettent ces sensations à l'interlocuteur.

Les premières impressions comptent, soigner les premiers mots du message. Notre cerveau a tendance à simplifier les stimuli qui nous entourent et fuit l'incertitude. La réalité doit à tout prix être cohérente et ordonnée, fuyant le chaos, c'est pourquoi on a tendance à se faire une idée de ce qu'une personne dit dans les premières secondes de sa présentation. Ainsi, il est essentiel de porter une attention particulière à ce que nous disons dans la première partie de notre discours.

Fixer les objectifs à transmettre, structurer et ordonner ce que vous souhaitez communiquer. Vous ne pouvez pas communiquer efficacement lorsque vous dites trop de choses à la fois sans ordre ni structure. Il faut utiliser le principe de simplicité ou la fameuse méthode KISS (Keep It Simple Stupid) : aller à l'essentiel, choisir les mots clés et éviter les fioritures dialectiques, établir un ordre logique pour que l'interlocuteur comprenne pas à pas chacun des postulats.

Raconter une histoire. Les histoires font partie d'un langage universel, d'où son efficacité communicative : dans toutes les cultures (actuelles et primitives). Nous avons l'habitude de communiquer nos expériences sous forme d'histoire, donc expliquer une idée ou un concept en le mettant dans un format d'histoire (avec un protagoniste, le parcours d'un héros et un résultat) aide le message à être mieux compris et à avoir beaucoup plus impact.

Le pouvoir de la communication non verbale. Prendre conscience de ce que dit le corps. Lorsque nous communiquons, nous le faisons en utilisant principalement des signaux non verbaux. Le langage non verbal (expressions faciales, mouvements du corps, gestes, contact visuel, posture, ton de la voix, et même tension musculaire, respiration...) représente 65% de la communication. Il faut appuyer le message verbal par un geste qui appuie et renforce ce qui est dit. On se retrouve avec une discipline complète, la synergologie, qui traite du décodage et de la lecture de la communication non verbale non consciente.

S’adapter à l'interlocuteur. Lorsque nous communiquons avec les autres, nous devons tenir compte des différences individuelles, culturelles, éducatives, religieuses, ethniques, de personnalité... Il est toujours important de s'adapter au niveau de compréhension du public et de développer une stratégie pour adapter le message et les mots que nous les utilisons en fonction des commentaires que nos auditeurs nous donnent. Il faut lire les expressions faciales du public pour savoir comment il réagit à ce que nous faisons et disons. Donner et demander des commentaires devrait faire partie de notre routine en tant que communicateurs.

Susciter les émotions du public et introduire de nouveaux éléments. Ce qui nous impacte émotionnellement est ce qui atteint le plus haut degré de mémoire. Il faut faire tomber le public amoureux pour qu'il soit d'accord avec ce que nous exprimons, créer un lien affectif et générer de l'empathie. Utilisez des affirmations provocatrices ou des analogies frappantes : le contraste et l'introduction de nouveaux aspects ou éléments aident le cerveau à montrer de l'intérêt. Sortir de la monotonie et rompre avec les routines familières rend le cerveau alerte, car il se sent puissamment attiré par la nouveauté.

Chercher un support visuel. Une image vaut mieux que mille mots. Notre cerveau traite une image beaucoup plus rapidement qu'un texte, donc s'appuyer sur une image, une vidéo, une infographie ou un schéma permet de mieux comprendre ce que l'on veut exprimer. Le mécanisme de l'attention est activé et facilite la mémoire. Nous activons différentes régions du cerveau, ce qui accorde également une plus grande capacité de mémoire ou de mémoire.

S’entraîner devant le miroir. Une communication efficace peut être formée. S'enregistrer sur vidéo ou se regarder dans le miroir vous aidera à analyser le discours avec une nouvelle perspective, vous apprendrez à reconnaître les erreurs et à prendre conscience des gestes et des expressions qui sont faits inconsciemment si vous visualisez en vous-même que dans une certaine phrase le langage corporel n'était pas cohérent avec ce qui était dit.

Programmation neurolinguistique. La PNL est une approche consacrée à l’étude du comportement humain dans ses dimensions de communication, d’apprentissage et de changement. La PNL a une visée de développement personnel des individus. Elle cherche à fournir des outils pratiques pour mieux communiquer, apprendre et changer en s’appuyant sur des approches théoriques claires qui ont prouvé leur efficacité par des résultats tangibles. Sa démarche est à visée pragmatique et non pas scientifique, car elle étudie la structure de l’expérience subjective qui par nature échappe à la méthodologie scientifique d’une part, et parce qu’elle ne cherche pas tant des preuves que des faits, mêmes isolés, qui ont donné des résultats concluants de façon à pouvoir les analyser pour les reproduire.

Les émotions sont les protagonistes de nos décisions, laissant en arrière-plan notre partie rationnelle que nous croyons si présente en nous. Les réseaux sociaux connaissent déjà notre faiblesse pour eux et les grandes entreprises savent nous exciter, d'une manière ou d'une autre, si elles veulent s'implanter dans un coin de nos esprits et nous faire retenir plus facilement les marques.


La neuro-communication cherche à éveiller les émotions pour parvenir 
à une meilleure communication. Cependant, le sujet à aborder et le type de 
public auquel il s'adresse seront déterminants dans le choix des émotions à susciter.

Voir aussi…

samedi 7 octobre 2023

Signaux ou Ondes Cérébraux




Un signal cérébral est un enregistrement du signal électrique généré par l'action coopérative des cellules cérébrales, ou plus précisément, l'évolution temporelle des potentiels de champ extra-cellulaire neuronal générés par leur action synchrone.

Type de signaux traités par le cerveau humain

Le cerveau envoie et reçoit des signaux chimiques et électriques dans tout le corps. Différents signaux contrôlent différents processus et le cerveau interprète chacun d’eux. Certains nous fatiguent, tandis que d’autres nous font ressentir de la douleur.

Le cerveau est un foyer d’activité électrochimique. Environ 100 milliards de neurones émettent chacun 5 à 50 messages – potentiels d’action – par seconde. Cette activité nous permet de traiter l'environnement, de bouger nos muscles et même de maintenir notre équilibre.

Les neurones transportent des informations sous forme d'impulsions électriques. Les neurones communiquent entre eux et avec le reste du corps.

Le transfert d'informations d'un neurone à l'autre s'effectue par la libération de produits chimiques dans l'espace situé entre l'axone et les dendrites. Ces produits chimiques s’appellent neurotransmetteurs et le processus est appelé neurotransmission. L’espace entre l’axone et les dendrites s’appelle la synapse.

La distance que les potentiels d’action peuvent parcourir avant de devoir être régénérés dépend du diamètre de l’axone – le plus épais sera le mieux – et du fait que l’axone soit isolé avec de la myéline. Les vitesses de conduction qui en résultent varient de 0,5 à 100 mètres par seconde, elles sont rapides, mais pas aussi rapides que celles du fil de cuivre.

Deux principaux types de nerfs transmettent des signaux au cerveau

* Les nerfs sensoriels transmettent des signaux à notre cerveau pour vous aider à toucher, goûter, sentir et voir.
* Les nerfs moteurs transmettent des signaux aux muscles ou aux glandes pour nous aider à bouger et à fonctionner.

L'électroencéphalographie vous permet de voir les signaux cérébraux

L'électroencéphalographie, ou EEG, est probablement la deuxième technique la plus connue pour enregistrer l'activité neuronale. Alors que l'IRMf enregistre le flux sanguin – un indicateur de l'activation des neurones – l'EEG enregistre directement l'activité électrique dans le cerveau grâce à des électrodes placées sur le cuir chevelu du sujet.

Les signaux cérébraux sont-ils plus rapides que la lumière ?

La pensée est-elle plus rapide que la lumière ? Non. Si nous parlons au sens littéral, les pensées se déplacent sous forme d’impulsions électrochimiques dans notre cerveau. Les vitesses d'influx nerveux mesurées les plus élevées sont d'environ 120 m/s, mais ne se trouvent que dans le contrôle musculaire et les nerfs de rétroaction.

Les cellules du cerveau se connectent via des signaux nerveux

En envoyant des signaux électriques d'une cellule nerveuse à une autre au sein d'un vaste réseau de connexions, le cerveau crée des pensées aussi banales que “Où sont mes clés ?” ou aussi profond que “Je pense, donc je suis”.

Les scientifiques ont récemment identifié une forme unique de messagerie cellulaire qui se produit dans le cerveau humain et qui n’a jamais été observée auparavant. Fait intéressant, cette découverte suggère que nos cerveaux pourraient être des unités de calcul encore plus puissantes que nous le pensions auparavant.


Un signal unique en son genre a été détecté dans le cerveau humain



Des scientifiques des Universités Humboldt et de Grèce, dont les recherches ont été publiées dans Science en janvier 2020, ont identifié une forme unique de messagerie cellulaire qui se produit dans le cerveau humain.

Les chercheurs ont signalé un mécanisme dans les cellules corticales externes du cerveau qui produit lui-même un nouveau signal “gradué”, ce qui pourrait fournir aux neurones individuels un autre moyen d'accomplir leurs fonctions logiques.

En mesurant l'activité électrique dans des sections de tissus prélevés lors d'une intervention chirurgicale chez des patients épileptiques et en analysant leur structure par microscopie à fluorescence, les neurologues ont découvert que les cellules individuelles du cortex utilisaient non seulement les ions sodium habituels pour ‘s'allumer’, mais également le calcium.

Cette combinaison d’ions chargés positivement a provoqué des ondes de tension jamais observées auparavant, connues sous le nom de potentiels d’action dendritiques médiés par le calcium, ou dCaAP.

Nos cerveaux pourraient être
des unités informatiques encore
 plus puissantes que nous le pensions
Les cerveaux, en particulier ceux de type humain, sont souvent comparés aux ordinateurs. L’analogie a ses limites, mais à certains niveaux, ils accomplissent leurs tâches de la même manière.

Les deux utilisent la puissance d’une tension électrique pour effectuer diverses opérations. Dans les ordinateurs, cela se présente sous la forme d’un flux assez simple d’électrons passant par des intersections appelées transistors.

Dans les neurones, le signal se présente sous la forme d’une onde ouvrant et fermant des canaux qui échangent des particules chargées telles que le sodium, le chlorure et le potassium. Cette impulsion d’ions circulant s’appelle potentiel d’action.

Un potentiel d'action se produit lorsque le potentiel membranaire d'une cellule spécifique augmente et diminue rapidement. Cette dépolarisation entraîne une dépolarisation similaire des emplacements adjacents. Les potentiels d'action se produisent dans plusieurs types de cellules animales, appelées cellules excitables, notamment les neurones, les cellules musculaires et certaines cellules végétales. Certaines cellules endocriniennes, comme les cellules bêta du pancréas et certaines cellules de l'hypophyse antérieure, sont également des cellules excitables.

Dans les neurones, les potentiels d'action jouent un rôle central dans la communication de cellule à cellule en assurant – ou, en ce qui concerne la conduction saltatoire, en aidant – la propagation des signaux le long de l'axone du neurone jusqu'aux boutons synaptiques situés dans le neurone. Ces signaux peuvent ensuite se connecter à d’autres neurones au niveau des synapses ou à des cellules ou glandes motrices.

Au lieu de transistors, les neurones traitent ces messages chimiquement au bout de branches appelées dendrites.

Les dendrites sont les feux de signalisation de notre système nerveux. Si un potentiel d’action est suffisamment important, il peut être transmis à d’autres nerfs, qui peuvent bloquer ou véhiculer le message. Les dendrites sont essentielles à la compréhension du cerveau, car elles sont au cœur de ce qui détermine la puissance de calcul de chaque neurone.

Ce sont les fondements logiques de notre cerveau : des ondes de tension qui peuvent communiquer collectivement de deux manières :

* Un message AND. Si X et Y sont activés, le message est transmis.
* Un message OR. Si X ou Y est activé, le message est transmis.

On peut soutenir que cela n’est nulle part plus complexe que dans la partie externe dense et ridée du système nerveux central humain – le cortex cérébral. Les couches deuxième et troisième les plus profondes sont particulièrement épaisses et remplies de branches qui remplissent des fonctions d'ordre supérieur que nous associons à la sensation, à la pensée et au contrôle moteur.

Ce sont les tissus de ces couches que les chercheurs ont examinés de près, attachant les cellules à un dispositif appelé patch-clamp somato-dendritique pour envoyer des potentiels actifs de haut en bas de chaque neurone, enregistrant leurs signaux.

Pour s'assurer que les résultats n'étaient pas exclusifs aux personnes épileptiques, ils ont revérifié leurs résultats sur une poignée d'échantillons prélevés sur des tumeurs cérébrales.

Bien que l’équipe ait mené des expériences similaires sur des rats, les types de signaux observés sifflant à travers les cellules humaines étaient très différents.

Plus important encore, lorsqu’ils ont administré aux cellules un inhibiteur des canaux sodiques appelé tétrodotoxine, ils ont quand même trouvé un signal. Ce n'est qu'en bloquant le calcium que tout s'est calmé.

Trouver un potentiel d’action médié par le calcium est assez intéressant. Mais la modélisation de la manière dont ce nouveau type de signal sensible fonctionne dans le cortex a révélé une surprise.

En plus des fonctions logiques AND et OR, ces neurones individuels pourraient agir comme des intersections OR (XOR) “exclusives”, autorisant un signal uniquement lorsqu'un autre signal est qualifié d'une manière particulière. Les chercheurs ont rapporté que, traditionnellement, on pensait que l’opération XOR nécessitait une solution réseau.

Des travaux supplémentaires sont nécessaires pour voir comment les dCaAP se comportent dans des neurones entiers et dans un système vivant. Sans oublier s’il s’agit d’une chose humaine ou si des mécanismes similaires ont évolué dans d’autres parties du règne animal.

La technologie s’inspire également de notre propre système nerveux pour développer un meilleur hardware ; savoir que nos propres cellules individuelles ont quelques atouts supplémentaires dans leur sac pourrait conduire à de nouvelles façons de mettre en réseau les transistors.

La manière exacte dont ce nouvel outil logique compressé dans une seule cellule nerveuse se traduit en fonctions supérieures est une question à laquelle les futurs chercheurs devront répondre.

L’interface cerveau-machine

Avec les interfaces cerveau-machine, la réalité rejoint la science-fiction. Désormais, le cerveau commande un ordinateur, sans faire appel à aucun muscle, ni aucun nerf périphérique. Cela est devenu possible grâce à la rencontre des technologies de l’informatique et des recherches fondamentales en neurosciences. Des jeux vidéo aux traitements médicaux, les applications sont nombreuses.

On sait de mieux en mieux mesurer l’activité cérébrale, la décoder et la maîtriser. À tel point que l’activité cérébrale peut piloter directement des machines. Les interfaces cerveau-machine permettent de naviguer dans des mondes virtuels, dans des jeux vidéo d’un nouveau type, mais aussi dans le domaine médical.

L’Intelligence Artificielle transforme les signaux du cerveau en parole

Cette technologie pourrait aider à rétablir une capacité de parler chez les personnes souffrant de lésions cérébrales ou de troubles neurologiques comme l’épilepsie, la maladie d’Alzheimer, la sclérose en plaques, la maladie de Parkinson ou d’autres maladies.

Le nouveau système en cours de développement montre qu’il est possible de créer une version synthétisée de la voix d’une personne et qui serait contrôlée par son cerveau. À l’avenir ce système pourrait non seulement rétablir une communication fluide avec les personnes ayant un trouble élevé de la parole, mais il pourrait aussi reproduire une partie de la musicalité propre à la voix humaine, celle qui transmet les émotions et la personnalité de la personne qui parle.

L’avantage de l’intelligence artificielle étant qu’elle peut réellement venir en aide aux personnes ayant des problèmes d’élocution ou qui ont perdu leurs capacités à communiquer à la suite d’un AVC ou d’autres maladies.

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Le cerveau recueille les signaux de menace et les transforme en peur



Les scientifiques de la Fondation Clayton de Salk pour la biologie des peptides ont découvert, dans une étude publiée dans Cell Reports en août 2022, une voie moléculaire qui distille des images, des sons et des odeurs menaçants en un seul message : ayez peur.

La plupart des menaces externes impliquent des signaux multi-sensoriels, tels que la chaleur, la fumée et l'odeur d'un feu de forêt. Des recherches antérieures ont montré que différentes voies relaient indépendamment les signaux de menace sonore, visuelle et tactile vers plusieurs zones du cerveau. Une seule voie qui intègre tous ces indices serait bénéfique pour la survie, mais personne n'avait jamais trouvé une telle voie.

Des recherches antérieures ont également montré que l'amygdale, qui initie des réponses comportementales et forme des souvenirs de peur aux stimuli environnementaux et émotionnels, reçoit une forte contribution des régions du cerveau qui sont chargées d'un produit chimique associé à l'aversion, le neuropeptide CGRP (peptide lié au gène de la calcitonine).

La voie cérébrale que les chercheurs ont découverte fonctionne comme un système d'alarme central. Les neurones CGRP sont activés par des signaux sensoriels négatifs des cinq sens : la vue, l'ouïe, le goût, l'odorat et le toucher. L'identification de nouvelles voies de menace fournit des informations sur le traitement des troubles liés à la peur.

Une molécule appelée CGRP permet aux neurones de deux zones distinctes du cerveau de regrouper des signaux sensoriels menaçants en un signal unifié, de le marquer comme négatif et de le transmettre à l'amygdale, qui traduit le signal en peur.

Sur la base de ces deux pools de recherche, ils ont proposé que les neurones CGRP, trouvés en particulier dans les sous-régions du thalamus et du tronc cérébral, transmettent des informations de menace multi-sensorielle à l'amygdale. Ces circuits peuvent à la fois générer des réponses comportementales appropriées et aider à former des souvenirs aversifs des signaux de menace.

Pris ensemble, leurs découvertes montrent que deux populations distinctes de neurones CGRP – l'une dans le thalamus, l'autre dans le tronc cérébral – se projettent dans des zones non superposées de l'amygdale, formant deux circuits distincts. Les deux populations encodent des images, des sons, des odeurs, des goûts et des touchers menaçants en communiquant avec les réseaux cérébraux locaux. Enfin, ils ont découvert que les deux circuits sont nécessaires pour former des souvenirs aversifs, ceux qui vous disent : “Restez à l'écart”. Cela suggère que les circuits rapportés ici peuvent également être impliqués dans des troubles psychiatriques liés à la perception de la menace.

La recherche pourrait conduire à de nouvelles thérapies pour les troubles liés à la peur tels que le trouble de stress post-traumatique (SSPT) ou les troubles d'hypersensibilité tels que l'autisme, les migraines et la fibromyalgie.


Les implants cérébraux décodant le langage directement depuis le cerveau progressent rapidement



Les implants cérébraux, qui permettent aux patients privés de l'usage de la parole de s'exprimer via un écran, ont connu une grande avancée technique. Rendre la parole à ceux qui en ont perdu l'usage à cause d'une maladie ou d'un accident devient de plus en plus plausible, selon deux expériences d'implants cérébraux publiées dans la revue scientifique Nature en août 2023.

Chercheurs du département de neurochirurgie de l'université de Stanford

Pat Bennett, 68 ans, était une cadre supérieure dynamique et sportive, jusqu'à un diagnostic de maladie de Charcot posé il y a plus de dix ans. Cette maladie neuro-dégénérative, qui prive progressivement le patient de tout mouvement jusqu'à la paralysie complète, s'est d'abord traduite chez elle par des difficultés d'élocution, puis l'impossibilité de parler.

Les chercheurs lui ont implanté en mars 2022 quatre petits carrés de 64 micro-électrodes faites de silicone. Pénétrant dans le cortex cérébral sur seulement 1,5 millimètre, elles enregistrent les signaux électriques produits par les aires du cerveau liées à la production du langage.

Les signaux produits sont véhiculés en dehors du crâne grâce à un faisceau de câbles, et traités par un algorithme. La machine a "appris", sur quatre mois, à en interpréter le sens. Elle associe les signaux à des phonèmes, les sons qui permettent de former les mots d'une langue, et les traite avec l'aide d'un modèle de langage.

Avec son interface cerveau-machine (ICM), Pat Bennett parle via un écran au rythme de plus de 60 mots par minute. Encore loin des 150 à 200 mots par minute d'une conversation standard, mais déjà trois fois plus rapidement que dans le précédent record, datant de 2021 et déjà détenu par l'équipe qui l'a prise sous son aile. Le taux d'erreur sur un vocabulaire de 50 mots est tombé à moins de 10%, contre plus de 20% auparavant.

Chercheurs à l'Université de Californie

Dans la deuxième expérience, le dispositif repose sur une bande d'électrodes posée sur la matière corticale. Ses performances sont comparables au système de l'équipe de Stanford, avec une médiane de 78 mots par minute, cinq fois plus rapide qu'auparavant.

Un bond énorme pour la patiente, paraplégique depuis une hémorragie au niveau du tronc cérébral, et qui communiquait jusqu'ici à un rythme maximal de 14 mots par minute, à l'aide d'une technique de suivi des mouvements de la tête.

La particularité du dispositif est de reposer sur l'analyse des signaux émis non seulement dans les aires liées directement au langage mais aussi plus largement dans le cortex sensorimoteur, qui actionne les muscles faciaux et oraux pour produire des sons.

L'interface cerveau-machine produit du langage sous forme de texte, mais aussi avec une voix synthétisée et un avatar reproduisant les expressions faciales du patient quand il s'exprime.

L'équipe vise maintenant une version sans fil du dispositif, qui aurait des conséquences profondes sur l'indépendance et les interactions sociales d'un patient.

Dans les deux expériences, le taux d'erreur monte aux alentours de 25% quand les patientes utilisent un vocabulaire de plusieurs dizaines de milliers de mots.


Les souvenirs musculaires sont “compressés et décompressés” dans le cerveau, tout comme les fichiers informatiques





Des scientifiques du Centre pour la santé du cerveau humain de l'Université de Birmingham, dans une étude publiée dans le Journal of Neuroscience en février 2023,  ont révélé ce qui se passe dans le cerveau lorsque les gens planifient et exécutent des schémas de mouvement appris.

Exploiter notre “mémoire musculaire” pour attacher nos chaussures ou jouer d'un instrument peut sembler automatique, mais pour exécuter ces mouvements appris, le cerveau se lance dans une vague d'activité, “déverrouillant” et “compressant” rapidement toutes les informations clés sur le mouvement qui se fait.

Les chercheurs ont utilisé une technique d'exploration du cerveau appelée imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour collecter des instantanés du cerveau des personnes pendant qu'elles jouaient des airs simples sur un clavier. L'IRM fonctionnelle suit le flux de sang oxygéné dans le cerveau et, comme les cellules cérébrales actives nécessitent plus d'oxygène que les cellules inactives, les analyses fournissent une mesure indirecte de l'activité cérébrale.

Les 24 participants à l’étude – dont aucun n’était musicien qualifié – ont appris des mélodies simples au clavier à une main pendant plusieurs jours et ont ensuite été invités à jouer ces séquences de mémoire dans le scanner IRMf. À chaque essai dans le scanner, le participant recevait un signal visuel pour se préparer à jouer l'un des morceaux, puis un deuxième signal pour le jouer.

Des scanners cérébraux de personnes
pendant qu'elles jouaient une simple
séquence de notes sur un clavier
Dans certains essais, les participants n'ont pas reçu le deuxième signal, les chercheurs ont donc obtenu des instantanés du cerveau planifiant et exécutant des mouvements.

Ces analyses ont révélé que des régions liées au mouvement de la surface externe ridée du cerveau – le cortex cérébral – s'illuminaient pendant la phase de planification, et cette activité reflétait l'ordre et le timing des notes ultérieures. En d’autres termes, des schémas spécifiques d’activité cérébrale étaient traduits de manière fiable en séquences particulières de notes, et séparément, d’autres schémas d’activité reflétaient la durée de ces notes.

Cela se produit très rapidement et automatiquement à chaque fois, dans les centaines de millisecondes précédant le début de l'action. Ensuite, lorsqu'il est temps de jouer les notes, ces modèles distincts qui représentent l'ordre et le timing des notes sont intégrés, ou “compressés”, ce qui donne lieu à un modèle nouveau et unique d'activité cérébrale.

Les modèles intégrés étaient ceux qui étaient uniques à une combinaison particulière d’ordre et de timing de frappe, et non quelque chose qui se répercutait sur ces combinaisons. Ainsi, le cerveau est passé de la gestion séparée de chaque élément de mouvement, comme la peinture et une toile, à la vision de ceux-ci comme une unité unique et intégrée, comme une peinture complète.

On pense que deux régions, connues sous le nom de zones pré-motrices et pariétales, stockent des informations “de haut niveau” sur les mouvements ; dans ce cas, l'ordre et le timing des frappes. Le cortex moteur primaire, qui communique avec les muscles via la moelle épinière, ne gère que des informations de “bas niveau” : alors que les muscles des doigts et des avant-bras ont en réalité besoin de s'activer pour que les frappes se produisent.

Les zones considérées comme étant de “bas niveau” et uniquement capables de communiquer des commandes fixes aux muscles postérieurs se sont avérées constamment mises à jour en fonction des défis d'ordre et de timing d'un mouvement, étant ainsi impliquées de manière dynamique dans la planification et l'exécution du mouvement.

L’équipe étudie actuellement la mémoire musculaire dans le contexte de troubles comme la dyspraxie, un trouble neurologique qui affecte la capacité à planifier et à coordonner les mouvements. Leurs travaux pourraient également être utiles pour aider les personnes à retrouver leurs capacités motrices après un accident vasculaire cérébral.

L'équipe commence également à étudier l'apprentissage moteur chez des musiciens formés, en plus des débutants.

Les musiciens possédant une maîtrise expérimentée des doigts et un contrôle de la séquence et du timing sont similaires aux athlètes d’élite. Il se peut que, chez des individus hautement entraînés, certaines séquences de mouvements soient “programmées” dans le cortex moteur et que des ajustements rapides aux caractéristiques de haut niveau de ces mouvements puissent se développer différemment que dans le cerveau des débutants.


Découverte de mystérieux signaux cérébraux “en spirale”, qui pourraient être la clé de notre cognition



Des scientifiques de l’Université de Sydney et de l’Université de Fudan, dans une étude publiée dans Nature Human Behaviour en juin 2023, révèlent avoir découvert des ondes en forme de spirale répandues dans toute la couche externe du tissu neural.

Le cortex cérébral est la couche la plus externe du cerveau et c’est le plus grand site d’intégration neuronale du système nerveux central, comportant entre 14 et 16 milliards de neurones. Il joue un rôle clé dans de nombreuses fonctions cognitives complexes, telles que l’attention, la perception, la pensée, la mémoire, le langage et la conscience. Les signaux cérébraux découverts par les chercheurs se propagent dans tout le cortex et s’avèrent omniprésents, tant au repos que dans les tâches cognitives.

Des “ponts” pour traiter plus rapidement les informations

C’est en examinant les scans cérébraux d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) d’une centaine de jeunes adultes que l’équipe a identifié pour la première fois ces étranges spirales cérébrales, se propageant à travers le cortex. Elles étaient présentes dans le cerveau de tous les participants.

Selon eux, leur fonction exacte reste à éclaircir, mais ces signaux semblent jouer un rôle dans l’organisation de l’activité cérébrale et du traitement cognitif. Les propriétés de ces spirales cérébrales, telles que leurs directions et emplacements de rotation, sont pertinentes pour les tâches et peuvent être utilisées pour classer différentes tâches cognitives.

Ils ont remarqué que les spirales cérébrales tournent autour de points centraux qu’ils nomment “centres de singularité de phase”, tandis que les centres eux-mêmes se propagent à travers le cortex, produisant une riche dynamique spatio-temporelle. Ils précisent que les spirales peuvent parcourir jusqu’à dix centimètres environ dans le cortex. L’équipe rapporte également que les distributions de spirales dans les hémisphères gauche et droit présentent un certain degré de symétrie ; ils ont observé en effet que les amas de spirales de directions de rotation opposées ont tendance à se trouver dans les mêmes régions fonctionnelles des deux hémisphères.

Il apparaît par ailleurs que les spirales émergent souvent aux frontières séparant les différents réseaux fonctionnels du cerveau. Cet emplacement particulier suggère qu’elles pourraient agir comme des “ponts de communication”, reliant efficacement l’activité cérébrale à différentes régions ou réseaux de neurones du cerveau via leur mouvement de rotation. Certaines des spirales observées étaient suffisamment grandes pour couvrir plusieurs réseaux.

Les interactions complexes entre plusieurs spirales co-existantes pourraient permettre aux calculs neuronaux d’être effectués de manière distribuée et parallèle, conduisant à une efficacité de calcul remarquable.

Vers une meilleure compréhension du cerveau et de ses pathologies

Les chercheurs ont découvert que ces spirales cérébrales en interaction permettent une reconfiguration flexible de l’activité cérébrale lors de diverses tâches impliquant le traitement du langage naturel et la mémoire de travail. Lorsque les participants à l’étude étaient invités à effectuer certaines tâches – répondre à une question de mathématique ou écouter une histoire par exemple –, les spirales changeaient de direction du sens horaire au sens anti-horaire dans différentes régions du cerveau. Ceci suggère qu’elles coordonnent l’activité cérébrale en modifiant leur sens de rotation. Leur distribution est également spécifique à la tâche.

Étant donné que l’emplacement et le sens de rotation des spirales cérébrales sont spécifiques à la tâche, ces caractéristiques peuvent être utilisées pour classer de manière fiable les différentes étapes du traitement cognitif en cours.

Leur étude suggère que mieux comprendre comment les spirales sont liées au traitement cognitif pourrait considérablement améliorer la compréhension de la dynamique et des fonctions du cerveau. Une meilleure compréhension des fonctions fondamentales du cerveau pourrait aider, par la même occasion, à mieux cerner les effets de certaines maladies, telles que la démence ou la paralysie cérébrale, qui affectent directement le cortex.

L’équipe pense que sa découverte pourrait avoir le potentiel de faire progresser le développement d’ordinateurs sophistiqués, directement inspirés du fonctionnement complexe du cerveau humain. Les chercheurs espèrent que leur étude encouragera d’autres neuro-scientifiques à examiner des phénomènes à plus grande échelle dans le cerveau, afin de disposer d’une image plus complète de son fonctionnement.



Les signaux cérébraux permettent de détecter des activités cognitives et motrices qui, appliquées à 
différents domaines d'études, peuvent contribuer au développement et améliorer la qualité de vie des personnes.


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