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 Le cerveau plus puissant qu'un ordinateur.

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azur84
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MessageSujet: Le cerveau plus puissant qu'un ordinateur.   Mar 22 Mar 2016 - 18:47

Le cerveau humain possède 100 milliards de neurones, et plus encore de cellules gliales. Rien n'est plus puissant, rappelle Aberkane.
Par Idriss J. Aberkane*

Le cerveau humain, plus puissant que l'ordinateur. © SUPERSTOCK/SUPERSTOCK/SIPA


Si quelqu’un vous dit qu’il a mis au point un ordinateur plus puissant que le cerveau humain… doutez ! En effet, nous en sommes encore loin. Pensez donc : nous sommes incapables de modéliser in silico un litre d’eau dans son exacte complexité, alors le cerveau humain… Une puce d’iPhone 6 contient environ deux milliards de transistors. Le cerveau humain possède 100 milliards de neurones, et plus encore de cellules gliales. Or un neurone est à un transistor ce qu’une carte perforée est au supercalculateur Watson.

L’unité de calcul standard des neurosciences est la synapse, la jonction électrochimique entre deux cellules nerveuses, et cette synapse est largement plus compliquée et performante qu’un transistor ou même qu’un memristor, cette nouvelle unité fondamentale des circuits électriques, découverte récemment, et qui ressemble d’ailleurs aux synapses. Or notre cerveau recèle, au bas mot, cent mille milliards de synapses. Donc, même en assimilant un transistor à une synapse, notre cerveau représenterait neuf mille puces de dernière génération Intel Xéon à 18 coeurs chacune, sans parler encore de sa plasticité physique, de son autoréparation, et de son immunité.
"L’imagination vous emmène partout"

Le codage de la connaissance, qu’elle soit conceptuelle - comme savoir qui a peint la Joconde - ou procédurale - comme savoir faire du vélo -, fait intervenir non pas le neurone mais le groupe de neurones, de même que l’avancement technologique humain fait intervenir non pas l’individu mais le groupe et la population. Au sens strict donc, l’ensemble des connaissances humaines possibles n’est pas inscrit dans l’ensemble de nos neurones, mais dans l’ensemble de ses parties, colossalement plus vaste.

La totalité des populations de neurones cérébraux possible est de 1 suivi de 3 027 zéros… Il n’est certes pas matériellement possible à la boîte crânienne d’abriter une telle quantité de connexions filaires à la fois, mais on peut s’amuser librement à imaginer, comme le grand physicien Roger Penrose, une connexion biologique sans fil entre des neurones. On en aura peut-être la confirmation ou l’infirmation grâce aux neurosciences d’ici à la fin du XXIe siècle. Après tout, comme on dit, « la logique vous emmène de A à B, l’imagination vous emmène partout » (1).
Beauté fondamentale

Une des beautés fondamentales du cerveau est son intelligence, dans le sens latin inter-ligere, c’est-à-dire faire des liens distants, ce que l’on appelle aussi complexité. Le cerveau est fait du tissu le plus complexe du corps humain. S’il contient moins de matière que l’univers, il est organisé en parties, et, en mathématiques, l’ensemble des parties d’un ensemble est un objet bien plus grand que l’ensemble de départ.

Si le corps est une inscription dans l’eau (proverbe tamoul), notre intelligence est une inscription dans ces microbulles que sont les neurones et les cellules gliales. Même si elle est matériellement inférieure à ce fascinant aquarium des possibles, elle s’insère dans l’ensemble des parties neuronales, voire synaptiques, du cerveau humain. Et cet ensemble a des milliards de milliards de milliards (etc.) de fois plus d’éléments que le cube de toutes les particules de l’univers connu…

(1) faussement attribué à Einstein* Idriss J. Aberkane est professeur en géopolitique et économie de la connaissance à l'École Centrale et chercheur à l'université de Stanford et au CNRS

source : lepoint.fr
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azur84
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MessageSujet: Re: Le cerveau plus puissant qu'un ordinateur.   Mar 22 Mar 2016 - 18:49

Dans le système nerveux central, les cellules gliales assurent l'homéostasie du milieu neuronal (astrocytes)7. Elles isolent également physiquement les neurones, en formant la barrière hémato-encéphalique (épendymocytes et astrocytes de type I). Toute substance doit traverser cette barrière avant d'atteindre les neurones.

Les astrocytes de type I assurent aussi la fonction de charpente et la fonction métabolique8. Les astrocytes de type II ont des échanges simultanément avec plusieurs neurones. Ils permettent de synchroniser l'activité synaptique, en faisant varier les concentrations ioniques autour des neurones ce qui modifie l'état électrique et donc la réactivité de ces neurones. Les astrocytes disposent aussi de récepteurs aux neurotransmetteurs, tout comme les neurones : ils sont donc influencés par l'activité synaptique. Les oligodendrocytes, tout comme les cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique, enroulent leur membrane plasmique autour de certains axones pour former une gaine de myéline. C'est cette gaine qui permet d'accélérer la transmission de l'influx nerveux dans les axones.

Les cellules gliales sont liées embryologiquement aux cellules nerveuses. Elles ont une fonction de soutien envers les neurones et elles participent à leur nutrition. Puisque les cellules gliales se divisent, elles ont aussi le rôle de combler les pertes de tissus nerveux, pouvant subvenir à la suite d'un accident vasculaire cérébral, ou à un traumatisme crânien. Ces dernières se divisent de manière lente en général, au cours de l'existence de l'organisme qui les contient. Elles sont ainsi, grâce à leur division dans le système nerveux, à l'origine des cicatrisations dans les zones du cerveau, aussi appelé gliose, ou des néoplastiques. Elles ont ainsi un rôle dans la plasticité neuronale9.

En résumé les différents rôles et fonctions des cellules gliales sont :

- un rôle de support structural

- un rôle dans la transmission

- un rôle dans la barrière hémato-encéphalique

- un rôle dans la nutrition des neurones

- un rôle dans la formation de la gaine de myéline

Actuellement les recherches tendent à démontrer que les cellules gliales ne sont pas que des « ouvrières » aux services des neurones. Par exemple, leur action intervient dans la potentialisation du neurone mais aussi dans le développement des synapses11,12.

En effet, les données récentes montrent que les cellules gliales, notamment les astrocytes, seraient douées d'une forme d'excitabilité cellulaire basée sur des variations de concentrations intracellulaires de calcium : on parle d'ondes calciques intracellulaires, mais aussi d'ondes calciques intercellulaires, puisque ces ondes calciques seraient capables de se propager d'un astrocyte à l'autre. Le moyen par lequel ces ondes se propagent n'est pas encore clair, mais l'ATP semble fortement impliqué. Les jonctions communicantes entre astrocytes pourraient de même intervenir. L'augmentation de calcium astrocytaire serait entre autres responsable de la libération, par ces cellules, de substances actives, telles que le glutamate, qui pourraient directement influencer l'activité neuronale. Certains parlent même de Gliotransmetteurs.

Fait étonnant, les cellules gliales peuvent être reprogrammées in vitro et sont ensuite capables de générer des neurones opérationnels. Ces expérience ouvrent une voie supplémentaire pour réparer les neurones altérés dans le cerveau.

Les travaux sur les implications des cellules gliales dans nombreux mécanismes interprétés préalablement d'un point de vue exclusivement neuronal sont en pleine expansion, et sont encore source de débat, notamment sur le traitement de l'information et sa mémorisation. La mémorisation peut être expliquée du point de vue neurobiologique (autant sur le plan cellulaire que de réseau) par l'activité neuronale, mais le rôle des astrocytes est encore discuté.

source : wiki
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