Les champs électriques guident l’activité neuronale, même au fil des instants
Une étude récente révèle que les fluctuations de l’activité électrique des neurones pendant l’exécution de tâches répétées peuvent être attribuées à l’influence des champs électriques locaux, un phénomène connu sous le nom de « couplage ephaptique ». Cette découverte, publiée dans la revue Cerebral Cortex, renforce l’idée que les champs électriques du cerveau jouent un rôle crucial en tant que signaux de contrôle pour les fonctions cérébrales sous-jacentes.
Earl K. Miller, co-auteur de l’étude et professeur de neurosciences au Picower Institute for Learning and Memory de l’Institut de technologie du Massachusetts (MIT), explique : « Le cerveau est une mer tumultueuse d’influences électriques. La vision traditionnelle du fonctionnement cérébral se concentre uniquement sur les pics d’activité et les connexions synaptiques entre neurones. Aujourd’hui, de plus en plus de preuves suggèrent que les effets des champs électriques sont significatifs. »
Miller, en collaboration avec Dimitris Pinotsis, professeur associé à l’Université St George de Londres, a mené plusieurs études en 2022 et 2023 montrant que les champs électriques locaux dans le cortex cérébral non seulement reflètent mieux l’information traitée par les neurones que les neurones individuels, mais aident également à organiser les pics neuronaux nécessaires à ce traitement.
L’étude actuelle examine comment ces champs électriques influencent non seulement l’activité neuronale globale, mais aussi les variations d’instant à instant lors de tâches de mémoire de travail. Les chercheurs ont enregistré des données pendant que des animaux jouaient à un jeu vidéo simple, où ils devaient mémoriser la position d’un point sur un écran.
L’analyse statistique a révélé que l’activité neuronale variait considérablement d’un essai à l’autre. De plus, une technique mathématique appelée causalité de Granger a montré que l’influence entre le champ électrique et l’activité neuronale était fortement en faveur du champ. Les résultats indiquent que les champs électriques influencent l’activité neuronale de manière descendante.
Les chercheurs concluent que les manipulations appropriées des champs électriques pourraient potentiellement aider à rétablir des circuits neuronaux défectueux, ouvrant ainsi la voie à des interventions thérapeutiques pour améliorer le fonctionnement cérébral dans les maladies.
Cette recherche a été financée par le Conseil médical britannique, le Bureau de recherche de l’armée américaine, le Bureau de recherche navale des États-Unis, la Freedom Together Foundation et le Picower Institute.
Source : MIT News
