Vouillé un peu d'Histoire

Le neuroscientifique Henry Markram, directeur du Blue Brain Project et professeur à l'EPFL de Lausanne, en Suisse, a déclaré que le cerveau humain est capable de construire des structures allant jusqu'à 11 dimensions.

Les structures du cerveau humain peuvent fonctionner dans jusqu'à 11 dimensions, selon une étude peu connue ( pdf ci-dessous ) qui a été publiée dans Frontiers in Computational Neuroscience l'année dernière. Le Blue Brain Project, un effort de recherche suisse, a mené l'étude.

« IL Y A DES DIZAINES DE MILLIONS DE CES OBJETS MÊME DANS UNE PETITE PARCELLE DU CERVEAU, JUSQU'À SEPT DIMENSIONS. DANS CERTAINS RÉSEAUX, NOUS AVONS MÊME TROUVÉ DES STRUCTURES AVEC JUSQU'À ONZE DIMENSIONS.

"Nous avons trouvé un monde que nous n'avions jamais imaginé", a déclaré le neuroscientifique Henry Markram , directeur du Blue Brain Project et professeur à l'EPFL à Lausanne, en Suisse.

« Il y a des dizaines de millions de ces objets même dans une petite parcelle du cerveau, jusqu'à sept dimensions. Dans certains réseaux, nous avons même trouvé des structures avec jusqu'à onze dimensions », a ajouté Markram.

Les scientifiques ont découvert que les mathématiques conventionnelles étaient inefficaces pour étudier le cerveau humain, l'une des structures les plus complexes de la Terre. Les structures et les espaces de grande dimension que nous pouvons maintenant percevoir clairement ne peuvent pas être détectés par les mathématiques souvent utilisées pour étudier les réseaux, selon Markram.

Afin de les distinguer, les chercheurs ont fait le choix d'employer la topologie algébrique, un domaine des mathématiques qui traite de la création d'invariants algébriques connectés à des espaces topologiques. Afin d'appliquer ce domaine, le Blue Brain Project a demandé l'aide des mathématiciens Ran Levi de l'Université d'Aberdeen et Kathryn Hess de l'EPFL.

« La topologie algébrique est comme un télescope et un microscope en même temps. Il peut zoomer sur les réseaux pour trouver des structures cachées – les arbres dans la forêt – et voir les espaces vides – les clairières – tout en même temps », a expliqué Hess.

En utilisant cette méthode, les scientifiques ont mené des expériences sur du tissu cérébral de rat et sur un modèle de néocortex publié par le Blue Brain Project en 2015 . Grâce à cette méthode, ils ont pu examiner en profondeur le réseau neuronal du cerveau, tant au niveau des neurones individuels qu'au niveau de la structure globale du cerveau.

Cliques et cavités

Ils ont découvert que des cliques, ou des groupes de neurones étroitement connectés, se lient pour enfermer des cavités, ou des trous de grande dimension, en stimulant le tissu cérébral virtuel. "L'apparition de cavités de grande dimension lorsque le cerveau traite des informations signifie que les neurones du réseau réagissent aux stimuli de manière extrêmement organisée", a déclaré Levi.

"C'est comme si le cerveau réagissait à un stimulus en construisant puis rasant une tour de blocs multidimensionnels, en commençant par des tiges (1D), puis des planches (2D), puis des cubes (3D), puis des géométries plus complexes avec 4D, 5D, etc. La progression de l'activité dans le cerveau ressemble à un château de sable multidimensionnel qui se matérialise à partir du sable puis se désintègre », a ajouté Levi. 

Jusqu'à 11 dimensions ont été utilisées dans les géométries les plus complexes. Selon les chercheurs, "le cerveau traite les stimuli en formant des cliques et des cavités fonctionnelles de plus en plus complexes".

La recherche pourrait un jour fournir une réponse au mystère de longue date de l'endroit où le cerveau stocke les souvenirs. Ils pourraient se "cacher" dans des cavités de grande dimension, selon Markram.

Ce n'est pas la première fois que des chercheurs examinent le cerveau en utilisant la topologie algébrique. Une étude comparable a été réalisée avec des résultats quelque peu similaires par une équipe de l'Université de Pennsylvanie sous la direction d'Ann Sizemore.

Source : greatgameindia