Avant d'entrer dans le vif du sujet d'aujourd'hui, j'aimerais dire un mot sur les formations que j'offre à partir de ce site et de ce blogue. J’ai par exemple eu le plaisir d'en donner une la semaine dernière au cégep de Thetford durant toute une journée. Ces « écoles de profs », comme je les appelle, donnent l’occasion à des profs de biologie, psychologie ou soins infirmiers — comme c’était le cas mercredi dernier, mais parfois aussi des profs de philosophie ou de sociologie — de se mettre un peu à jour en ce qui concerne les avancées récentes dans le vaste domaine des sciences cognitives.

J’ai peine à suivre cette effervescence avec mes billets de blogue hebdomadaires, alors imaginez un prof à temps plein avec plusieurs groupes au cégep ! C’est d’ailleurs comme ça que je justifie un peu cette petite « longueur d’avance » que j’essaie de leur faire partager. D’innombrables publications récentes sur l’épigénétique, le réseau du mode par défaut, le concept d’affordance ou de recyclage neuronal ou encore la technique révolutionnaire de l’optogénétique bousculent ainsi les grands paradigmes scientifiques sur lesquels on s’appuyait jusqu’ici pour comprendre la nature humaine. Et cela semble être apprécié si j’en juge par le mélange de ravissement et de doute qui transparaît souvent à la fin de ces journées. La notion d’aire spécialisée dans le cerveau est donc passablement dépassée malgré ce qu’en disent encore certaines monographies de référence — qui ont forcément des années de retard sur ce qui se publie chaque semaine ? Dix nouvelles questions fascinantes surgissent alors, et bien que notre niveau de confusion augmente, il augmente pour des raisons plus intéressantes et plus importantes, comme le dit une citation que j’aime amener à la fin de ces journées… ;-)

Avant d’entrer dans le contenu du billet d’aujourd’hui, j’en profite donc, en ce début de session, pour offrir mes services pour de telles formations. Comme vous pouvez le voir sur ma page de l’École des profs, leur durée et leur contenu sont adaptables selon vos besoins. Et ces formations peuvent aussi s’adresser à d’autres publics que des profs, comme des professionnels de la santé (ostéopathes, éducateurs somatiques, etc.). Avec les petits dons que je reçois pour mes billets de blogue, ces conférences sont devenues mon gagne-pain après que le gouvernement conservateur au pouvoir en 2013 ait décidé de couper le financement qu’obtenait alors Le cerveau à tous les niveaux depuis dix ans. Mais malgré les soucis générés par cet événements, je dois dire que j’adore aujourd’hui rencontrer de « vrais cerveaux » pour échanger avec eux de neurosciences. De là à dire que je remercie Stephen Harper, il n’y a qu’un pas, que j’hésite tout de même à franchir…  ;-P

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Le sujet du billet d’aujourd’hui m’a d’ailleurs été transmis par un participant de l’École des profs du cégep de Thetford et je l’en remercie chaleureusement — quand je vous parlais d’échanges lors de ces rencontres, c’est vraiment ça : ça va dans les deux sens, et c’est ce qui fait leur richesse. Il s’agit du site web interactif Mozak qui vous permet de faire avancer la science tout en vous amusant ! Explications.

Vous vous souvenez peut-être du site EyeWire que j’avais présenté ici il y a cinq ans. Le laboratoire du Dr. Sebastian Seung faisait appel au grand public pour colorer les prolongements des neurones (axone et dendrites) sur différentes minces tranches séquentielles de tissu nerveux afin de reconstruire ensuite par ordinateur chaque neurone en 3D. Eh bien le projet Mozak a le même objectif, soit la reconstruction 3D de neurones, mais pas seulement des neurones ganglionnaires de la rétine de souris (comme pour EyeWire), mais des neurones de différentes régions de cerveaux de différents organismes !

Pour accomplir cette tâche difficile, Mozak emploie cependant la même stratégie que EyeWire, c’est-à-dire faire appel au jugement des humains pour comprendre la continuité — ou pas — de ces fins prolongements, tâche où les ordinateurs se trompent encore trop souvent. Les techniques qui permettent de visualiser ces neurones, l’interface qui vous les montre et les outils de traçage sont différents de ceux d’EyeWire. Mais l’objectif est le même : en arriver à construire une banque de neurones en 3D dans l’espoir d’en catégoriser différents types et de relier leur forme à leur fonction (comment ils intègrent et transmettent les signaux nerveux).

Parce qu’on aura beau faire des modèles fonctionnels du cerveau à grande échelle, ou des modèles de circuits nerveux plus localisés basés sur des neurones typiques, si on continue d’ignorer les détails fins des branchements des vrais neurones et de leur morphologie réelle, il nous manquera toujours l’essentiel de ce « connectome », cette carte de toutes nos connexions nerveuses à laquelle on aspire. Un concept qui demeurera toujours un peu théorique toutefois puisque les connexions fines que font les neurones entre eux ont la propriété de se modifier constamment. C’est la fameuse plasticité synaptique à la base de tous nos apprentissages. Et donc le connectome détaillé à l’échelle des synapses d’un individu à un moment de sa vie ne sera jamais le même que ce connectome une année ou même une journée plus tard.

N’empêche que de pouvoir commencer à visualiser à cette échelle microscopique la diversité époustouflante de formes de ces petites cellules aux embranchements aussi ramifiés que les branches d’un arbre renseigne grandement les neurobiologistes sur le type de relation qu’elles peuvent entretenir entre elles. Entrer dans le jeu de Mosak, en tant qu’amateur, permet aussi de briser une certaine idée souvent trop canonique que l’on se fait du neurone. Dans la réalité, certains neurones ont un dendrite apical, d’autres pas ; certains dendrites ont des épines dendritiques, d’autres pas ; certains axones surgissent même non pas du corps cellulaire mais de la base d’un gros dendrite ! C’est tout ça qu’on peut observer en sortant la tête des livres et en se la plongeant dans la réalité un peu bordélique des neurones réels !

Et puis enfin, il y a quelque chose de beau, je trouve, dans l’idée que toute personne peut mettre à contribution les 86 milliards de neurones de son cerveau pour aider à mieux en connaître quelques uns…