Définitions du cerveau

Chap1 – le TTT de l’info par les neurones
Définitions du cerveau
Autant de def que de chercheurs
Simulateur de mouvement et anticipateur d’action (Berthoz)
Createur de connaissance spatio-temporelle (Varela)
Interprétateur et créateur de réalité (Gazzaniga)
I – L’information, deux sources : le génome et l’environnement
Génome : information spécifique de l’espèce.
Environnement : information spécifique du sujet
Interaction étroite entre deux sources : th. de l’épigenèse
Sans interaction, pas de dvpt (cf hospitalisme)
Epigenese : Dvpt génétique favorisé ou inhibé selon l’environnement
Apprentissage : modif de la stre du cerveau modulé par environnemnt
1 – le génome : première source d’information
contient entre 30 000 et 40 000 gènes structuraux
contient beaucoup de séquences non codantes : à priori pas d’utilité
nb de gènes pas significatifs, c’est leurs interactions qui sont significatives
un gène n’a pas forcément qu’une fonction
le meme gene selon l’endroit ou il est va avoir des effets différents
gène isolé ne veut rien dire :
- la fonction depend du milieu dns lequel il s’exprime
- fonctmt depend du contexte génétique + environmt (cellulaire, fctnel)
2 – le milieu : deuxieme source d’information
Morin, E., la nature est la culture de l’homme
Milieu : culture, environemt, famille, institutions, les autres, nature…
Apprentissages inconscients plus nbx et importants que les apprentissages conscients
Théorie épigénétique : effet du milieu sur le potentiel génétique
II – Saisie des données et codage
1 – saisie
données captées par rétine, cochlée, recepteurs de peau
transformation en signaux électriques (pps puis pa)
en fonction du stimulus : act électrique variée
2 – codage
codage et transmission sous forme d’activité électrique : PPS et PA
3 – traitement
au niv cérébral
apparition d’information par manipulation des signaux électriques

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4 – stockage
distingue MLC et Mémoire Long Terme
MLT : modification moléculaire et structurale selon les apprentissages
le cerveau est à l’image de ce qu’on sait
5 – rappel
retour au traitement (boucle en 3,4,5)
à chaque fois que rappel on recrée l’information
exemple : comparaison TV/cerveau
TV
Cerveau
saisie
codage
binaire 1/0
PA
emission
ondes
nerfs
reception
antenne
aires cerebrales
decodage/TTT
reconstruction
image
rpz° mentale
Le cerveau ne produit pas une reconstruction de l’image initiale (visuelle, sonore) mais
une rpz° mentale personnelle : réalité créée
Exemple des images perceptives de diff espèces
Le monde est vu en fonction du TTT des données, pas de l’efficacité des capteurs
Le cerveau construit le monde de l’intérieur
- neurones du cortex visuel recoivent 10% des signaux du thalamus (donc de la
rétine) : 90% signaux viennent d’ailleurs
- TTT de données fondamental : vision et hallucination sont parentes
(activation de zones cerebrales pour fabriquer une image)
III – les cap neuronales de TTT de données
Cap neuronale : reseaux, cablage entre les neurones qui apparaissent au cours du dvpt
Potentialité des réseaux diminue à mesure que l’on apprend
Cap d’acceuil des souvenirs baisse à mesure que le stockage d’info augmente
Certains neurones peut apparaître dans certaines zones du cerveau chez adulte humain
1 – Apprendre
théories s’opposent :
théorie selective : apprendre c’est eliminer des neurones pour faire emerger des reseaux
specifiques
théorie instrucive : apprendre c’est conastruire de nvx reseaux, faire apparaître de nvx
neurones

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Theorie intermediaire : construire et éliminer pour apprendre (synaptogenèse et
disparition de synapes
2 – Apoptose et mitose
mitose : multiplication cell
apoptose : mort cellulaire programmée
microglie : supression des synapses superflues
dvpt : équilibre entre meca de dvpt et destruction cell
pas assez de mitose : vieillismt accéléré
pas assez apotpose prolifération anarchique (cancer)
3 – plasticité cérébrale
modification possible des connexions à travers les synapses : synaptogenese
exemple : chats nés sourdsrecablage
variation en fonction de l’age
perte de plasticité peut entrainer la dependance
exemple : risque de dep à la cocaine 20-30% (perte de plasticité et pas reversible)
lien avec
- synaptogenese importante (par contre faible neurogenese)
- mobilité des recepteurs (cortisol, h du stress, augmente la mobilité du R, et
facilite les apprentissages)
4 – activité spontanée
=act sans stimulation sensorielle
à opposer à l’act réactionnelle (10%, en rep à un stimulus)
nb : ca ne veut pas dire qu’on n’utilise que 10% de ses cap
rpz 90% de l’act globale du cerveau
permettrait la consc, cohérence, anticipation (fctmt grace au « reseau du mode par
defaut »)
le cerveau construit le monde de l’intérieur
IV – Codage, TTT et stockage de info
Trois categories de process
processus : Anatomiques, electriques, moleculaires
impliqués dans : codage, TTT, stockage
1 – processus anatomique = structural ou topologique
message : le messager
Relation entre la voie anatomique utilisée et le message délivré
exemple : stimulation d’une aire visuelle dans le cerveau : sensation d’éblouissement
(alors que l’œil n’a pas été stimulé)

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selon la voie utilisée (ou l’aire stimulée) on obtient un type d’information
2 – Processus électrique : fonctionnel
Message : PA
3 – processus moleculaire (=biochimique) : structural et fonctionnel
certaines molecules constituent un message (structural)
autres molecules sont equivalent de PA (fonctionnel)
l’ensemble de ces trois processus permet de coder puis TTT de l’info
PARTIE SUR LES MODULES/NEURONE/CABLAGES (mise dans un autre fichier)
V – TTT symbolique/connexionniste
Deux modalités de TTT
Exemple : la reconnaissance des lettres par une machine (typo différente, mais on
reconnaît quand même les lettres)
Méthode symbolique, analytique : comparaison successive avec des éléments mémorisés
de diverses formes
C’est efficace mais un peu lent
Méthode connexionniste, analogique : apprentissage progressif et empirique sur un
réseau de neurone
VI – les méthodes d’étude du cerveau
1 – chez l’homme : neuroimagerie ou imagerie médicale
IRM – Imagerie de résonance magnétique (ou RMN)
- IRMa : anatomique, structural
- IRMf : fonctionnelle
IRM de diffusion : met en evidence les connexions
TEP : tomographie d’emission positronique (injection radioactive)
Permet de visualiser le cerveau en activité (diff zones activées selon action
écouter/voir/parler/penser)
Techniques modernes en dvpt rapide qui permettent de visualiser le cerveau en activité
ou au repos
Techniques onéreuses
Récent (depuis 5-10ans)
Nb : on peut aussi utiliser, pour stimuler une zone donnée (comme pour certains
parkinsoniens, dépressifs…)
- stimulation électriques (électrodes, risque infectieux)
- stimulation magnétique (plus récent, moins onéreux, pas de risque infectieux)
-
2 – chez les vertébrés (rat, rouris, singe, chat chien…)

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stimulation électrique
lésion cérébrale
3 – chez les invertébrés : aplysie(escargot sans coquille résistant)
etudiés car ils possèdent des neurones et axones géants (visibles à l’aide d’une loupe)
faciles à étudier lsq les techniques n’etaient pas encore très dvpées
4 – simulation sur ordinateur
on se sert des ordi pour comprendre le cerveau
on se sert du cerveau pour créer des cerveaux artificiels (en esperant avoir accès à la
pensée)
exple : blue brain
Test de Turing : place humain devant ordi pour dialogue, doit dire s’il s’agit d’une
intelligence artificielle ou d’une machine aux commandes d’un humain. Si on ne peut pas
faire la diff, alors machine devenue aussi performante que pensée humaine
Il existe des automates, nomt sur les reseaux sociaux, qui se font passer pour des
militants, des journalistes, des amoureux…
5 – La génomique
point de départ : génome, idée que c’est la mémoire qui fait individualit du sujet
(sans mémoire, qu’est-ce qu’on est ?)
mémoire : psycho, physio, phénotypiq, immunitaire
mémoire immunitaire est acquise, génétiqumt : mémoire de soi, reconnaît quelles
sont mes cell et quelles sont les cell etrangères
from un ARNm, multitude de protéines possibles (on reconnaît toujours les siennes,
memes si variations)
Est ce que la mémoire de l’indiv fctne comme la mémoire immunologique ?
cad est ce que les choses qu’on apprend s’inscrivent ? de nos jours on tend à rep non
exples :
souris doogie :
culture de cell de peau et production de NGF qu’on réinjecte dans le cerveau. Permet
d’empecher le vieillissmt du cerveau (p.e utilisé pour retarder les démences)
exposition ArtBiotech : injection du gène de fluorescence des méduses chez d’autres
animaux qui deviennent fluo en lumière UV
effet réciproque du génome et de l’environnement
des souris monozygotes (=clonées) vont de dvper diff selon l’environnement, notmt
selon quant de stimulations
exple : dépression selon couplage maltraitance/récepteur à sérotonine (exp 2003)
risque depression selon la potentialité génétique et l’environmt