Un nouveau centre « nerveux » pour les neurosciences

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Israël | Biologie : médecine, santé, pharmacie, biotechnologie
21 septembre 2018

L’étude du cerveau est fascinante, mais elle fait appel à des disciplines très variées qui, la plupart du temps, font partie de départements différents au sein des universités. Afin de générer une meilleure synergie entre les différents chercheurs travaillant sur le cerveau, l’Université hébraïque de Jérusalem a ouvert un centre d’étude du cerveau interdisplinaire. Rencontre avec le directeur du centre du cerveau Edmond et Lily Safra (ELSC), Prof. Israel Nelken.

J’ai eu le privilège d’être reçue par le Prof. Israel Nelken, afin qu’il me présente les thématiques et spécificités du nouveau centre de neuroscience. La motivation originelle pour la construction du ELSC a été de regrouper au sein d’un même centre les différentes thématiques liées à l’étude du cerveau : de la biologie moléculaire à la psychologie cognitive. En effet, les neurosciences se divisent en une multitude de sous-domaines étudiant le cerveau à différentes échelles. Certains chercheurs cherchent à élucider la mécanique moléculaire gouvernant le fonctionnement des neurones, d’autres cherchent à comprendre comment ils s’associent en réseaux pour communiquer, et ainsi de suite jusqu’à la compréhension des comportements cognitifs et de leur troubles. Néanmoins, tous ces domaines sont reliés : il faut parfois remonter à l’échelle de la cellule pour comprendre l’origine d’une maladie ou d’un trouble cognitif ; et inversement, il ne suffit pas de connaître parfaitement le fonctionnement d’un neurone pour comprendre le comportement global de milliards de neurones en interaction. Tour d’horizon de l’ELSC.

Débutons notre parcours en zoomant à l’échelle la plus fine : la biologie moléculaire. L’enjeu pour ces chercheurs est d’étudier les propriétés des molécules et des neurones afin de comprendre le lien entre l’information génétique et ces derniers. De plus, la recherche dans ce domaine permettra de comprendre les mécanismes cellulaires en jeu pour un fonctionnement normal mais aussi pour les cas pathologiques, tels que l’épilepsie.

Agrandissons un peu notre champ de vision et passons à l’étude des réseaux neuronaux. L’objectif de cette étude est de répondre à des questions fondamentales sur la formation des neurones et leur plasticité, i.e. leur capacité à s’adapter. Par exemple, chez une personne aveugle, les neurones dédiés à la vue ne disparaissent pas mais sont recyclés pour une nouvelle fonction, telle que l’audition. De plus, une autre partie des chercheurs s’intéressent au lien entre les réseaux neuronaux et nos comportements et tentent de répondre à des questions telles que : quels sont les mécanismes en lien avec le sentiment de surprise ?

Dézoomons encore un peu afin d’observer la psychologie cognitive, qui a trait à l’étude de la perception et de la mémoire. Par exemple, quel est le rôle des astrocytes (cellules du système nerveux central) dans la mémoire ? Réponse dans une prochaine brève !

Finalement, le groupe de neuroscience théorique fait le lien entre ces différents groupes. De plus, des chercheurs en intelligence artificielle, en particulier en machine learning et deep learning s’intéressent à une question fondamentale aujourd’hui : pourquoi le deep learning fonctionne-t-il ?

Pour finir, voici une vue du nouveau bâtiment abritant le centre du cerveau construit par Norman Foster !

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Photo. Vue du centre du cerveau, (crédits photo : ELSC)

Sources :

Rédactrice : Odélia Teboul (odelia.teboul1[a]mail.huji.ac.il), doctorante à l’Université hébraïque de Jérusalem

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