Les cerveaux des personnes mal intentionnées sont-ils différents ?

Les cerveaux des personnes violentes sont différents – d’une manière très importante.

Une équipe internationale de neuroscientifiques a analysé les cerveaux des personnes violentes de longue date et a découvert quelque chose de sinistre : leurs cerveaux semblent être physiquement plus petits que les autres cerveaux.

“Nos conclusions soutiennent l’idée que, pour une petite proportion de personnes ayant un comportement antisocial persistant tout au long de leur vie, il peut y avoir des différences dans la structure de leur cerveau qui rendent difficile le développement de compétences sociales”, a déclaré l’auteure principale Christina Carlisi, chercheuse à l’University College London.

Pour cette étude, publiée dans la prestigieuse revue The Lancet, l’équipe a utilisé une machine IRM pour examiner le cerveau de 652 participants.

L’étude a révélé que les cerveaux des personnes ayant des schémas de vie de “vol, agression et violence, intimidation, mensonge ou incapacité répétée à s’occuper de leurs responsabilités professionnelles ou scolaires” étaient différents, physiquement, de ceux des autres participants.

En effet, les cortex des personnes violentes étaient nettement plus fins et leurs cerveaux entiers avaient une surface inférieure à celle des cerveaux des autres personnes scannées par les scientifiques. Le résumé concis d’Inverse : « les brutes ont des cerveaux plus petits ».

Une exception majeure : Le cerveau des personnes qui ont manifesté un comportement antisocial à l’adolescence, mais pas à l’âge adulte, ne présentait pas de telles anomalies. C’est une bonne nouvelle pour les personnes violentes repenties, mais une mauvaise nouvelle pour les personnes condamnées à la récidive.

“La plupart des personnes qui ont un comportement antisocial ne le font qu’à l’adolescence, probablement en raison d’années difficiles sur le plan social, et ces personnes ne présentent pas de différences structurelles au niveau du cerveau”, a déclaré Carlisi. “Ce sont aussi des individus qui sont généralement capables de se réformer et de devenir des membres importants de la société”.

Ce qui reste encore flou, c’est la question de la causalité – les cerveaux des voyous sont-ils petits parce qu’ils sont des voyous, ou deviennent-ils des voyous à cause de leur petit cerveau ?

Stimuler le cerveau avec de l’électricité semble améliorer la mémoire

Stimuler des parties du cerveau avec de l’électricité pour que les ondes cérébrales se synchronisent à nouveau inverse temporairement les effets de la perte de mémoire liée à l’âge.

La mémoire de travail, la façon dont nous conservons l’information dans notre cerveau pendant une courte période pour nous aider à accomplir des tâches, s’aggrave à mesure que nous vieillissons. Cela semble être lié à la façon dont les différentes parties du cerveau fonctionnent en synchronisation les unes avec les autres. Avec l’âge, ces ondes cérébrales sont désynchronisées et la mémoire de travail se détériore. Il est donc plus difficile de suivre les conversations, de lire ou de se concentrer.

Des scientifiques de l’Université de Boston ont testé sur des jeunes et des personnes âgées une série de tâches de mémoire. Comme on pouvait s’y attendre, les sujets plus jeunes ont mieux réussi. Ensuite, les participants ont été équipés d’un bonnet recouvert d’électrodes qui a stimulé deux zones du cerveau (le cortex temporal et préfrontal) avec de l’électricité pendant 25 minutes, de manière à ce que les ondes cérébrales se synchronisent.

Lorsque les groupes ont été testés à nouveau, les participants qui avaient été stimulés se sont beaucoup améliorés dans les tests – et ils étaient aussi bons que les jeunes de 20 ans. L’effet a duré au moins 50 minutes, lorsque les mesures ont été arrêtées. L’article a été publié dans la revue Nature Neuroscience.

Les travaux suggèrent qu’il existe peut-être des moyens de traiter la perte de mémoire liée à l’âge, mais l’étude devra être répétée avec plus de participants et dans le cadre d’un essai clinique approprié. Rien n’indique non plus que les effets se poursuivraient après la fin de l’expérience. Il existe déjà une culture du DIY qui consiste à utiliser la stimulation cérébrale pour augmenter la concentration, mais il n’y a pas encore eu suffisamment de recherches pour déterminer si c’est vraiment sans danger.

Live Science, Science Mag

L’ingénierie de neuroprothèses réactives et adaptables de demain

De nombreuses découvertes illustrent le progrès rapide en matière de prothèses de mains et de jambes, ainsi que des yeux, mais également des interfaces cerveau-machine.

WASHINGTON, DC 14-Nov-2017 – Si l’on en croit les études présentées aujourd’hui à Neuroscience 2017, la réunion annuelle de la Society for Neuroscience et la plus importante source mondiale d’informations émergentes relatives aux sciences du cerveau et de la santé, des prothèses perfectionnées de membres et des yeux ainsi que des interfaces cerveau-machine exploitent des circuits neuronaux existant afin d’améliorer la qualité de vie des personnes présentant ayant une déficience sensorielle.

Des millions de personnes à travers le monde sont incapables d’utiliser pleinement leurs corps ou leurs sens en raison d’une maladie, d’une blessure ou d’une amputation. Au mieux, les thérapies modernes et les prothèses ne rétablissent que partiellement la fonction. Au cours de ces 20 dernières années, les progrès de l’ingénierie biomédicale ont conduit au développement d’interfaces entres les dispositifs prothétiques, le système nerveux et les tissus humains, qui améliorent l’efficacité des dispositifs biomédicaux.

Les nouvelles découvertes d’aujourd’hui montrent que :

Les signaux neuronaux d’une moelle épinière extraite d’un rongeur peuvent contrôler les fibres musculaires disposées dans une boîte de Pétri, fournissant une nouvelle technique pour étudier comment le système nerveux dirige le mouvement (Collin Kaufman, résumé 781.11 voir le résumé ci-joint)

Un patient tétraplégique peut apprendre à adapter son activité neurale afin de maintenir le contrôle d’une interface cerveau-machine face à des défis techniques (Sofia Sakellaridi, résumé 777.06 voir le résumé ci-joint).

La restauration du sens du toucher par le biais d’une prothèse de main sur un membre amputé améliore la motricité, réduit la douleur du membre fantôme, et procure un sentiment d’appropriation de la main (Jacob Anthony George, résumé 642.04 voir le résumé ci-joint).

D’autres résultats récents abordés montrent que:

Une prothèse rétinienne entièrement organique, faite de couches de polymères photosensibles et de soie, a entraîné une activité cérébrale et un comportement associés à la vision chez des rats aveugles (Jose Fernando Maya-Vetencourt, 683.02 voir le résumé ci-joint).

Des implants cérébraux conçus pour fondre et ne laisser aucune trace

« Contrairement à de nombreuses thérapies pharmacologiques ou biologiques visant à aider les personnes souffrant de lésions ou de maladies neurologiques, les solutions d’ingénierie ont le potentiel pour une restauration immédiate et parfois de manière impressionnante » explique le modérateur de conférence de presse Leigh Hochberg du Massachusetts General Hospital, Brown University, et du Providence VA Medical Center, également expert en neurotechnologies. « C’est vraiment passionnant de voir l’avancement de la recherche en neuroscience fondamentale et en neuro-ingénierie au cours des dernières années, qui mène à la création de technologies qui aideront à réduire le fardeau des maladies neurologiques et psychiatriques ».

Cette recherche a été soutenue par des organismes de financement nationaux tels que les National Institutes of Health, ainsi que d’autres organisations publiques, privées et philanthropiques dans le monde entier. Pour en savoir plus sur les neuroprothèses et l’interface cerveau-machine, visiter le site BrainFacts.org.

La Society for Neuroscience (SfN) est une organisation qui réunit environ 37 000 scientifiques et cliniciens qui étudient le cerveau et le système nerveux.

Lire le communiqué de presse complet et étudier les résumés

Et si vous pouviez « voir » directement dans le cerveau d’une autre personne ?

traduction Virginie Bouetel

EurekAlert, Society for Neuroscience

Des implants cérébraux permettent aux rats de « voir » la lumière infrarouge

Des rats préalablement implantés avec des électrodes de détection infrarouge leur ont permis de sentir la sensation du “toucher” quand ils s’exposaient à la lumière infrarouge peuvent maintenant « voir » lorsque les électrodes sont insérées dans le cortex visuel.

Les rats « voient » l’infrarouge

Il y a deux ans, des neuroscientifiques implantèrent chirurgicalement une électrode de détection infrarouge dans le cortex somato-sensoriel (somesthésique) sur des rats, soit la partie de leur cerveau qui traite la sensation du toucher. L’autre extrémité de la sonde est à l’extérieur de la tête afin de recevoir la lumière infrarouge de l’environnement. Le capteur envoie des signaux électriques au cerveau du rat, et lui donne une sensation physique. Les 40 jours suivants, les rats ont appris à associer l’infrarouge à une tâche basée sur une récompense dans laquelle ils ont suivi la lumière jusqu’ à un bol d’eau.

Dans une nouvelle expérience, trois autres électrodes ont été insérées à intervalles égaux les unes des autres pour permettre aux rats une perception infrarouge de 360 degrés. Ils ont appris la même tâche eau-récompense en seulement 4 jours. Les chercheurs ont ensuite commencé à rediriger l’infrarouge, cette fois ils ont inséré l’électrode dans le cortex visuel du rat, ce qui leur permet de «voir» l’infrarouge. Étonnamment, ils ont appris la même tâche de l’eau-récompense dans la journée.

Les implications

Prouver que l’introduction d’un nouveau sens n’a pas d’incidence négative sur les existants est crucial, puisque cela détruirait toute application thérapeutique potentielle. Dans ce cas, le fait que le nouveau « sens » infrarouge s’intègre parfaitement avec la vision et le toucher est une illustration de la grande plasticité du système nerveux. L’apprentissage rapide des rats suggère aussi que le cerveau humain peut également être capable de manipulation d’un tel nouveau sens. Les résultats sont encourageants pour les chercheurs qui tentent de développer les dispositifs prosthétiques sensoriels qui pourraient un jour augmenter les sens humains.

lire l’article sur Science

traduction Buendía Carlos*


* Nous recherchons des traducteurs bénévoles, pour plus d’infos


Les réseaux de neurones matériels

Les ordinateurs sont vraiment loin d’être les seuls systèmes capables de traiter de l’information. Les automates mécaniques furent les premiers à en être capables : les ancêtres des calculettes étaient bel et bien des automates basés sur des pièces mécaniques, et n’étaient pas programmables. Par la suite, ces automates furent remplacés par les circuits électroniques analogiques et numériques non-programmables. La suite logique fût l’introduction de la programmation : l’informatique était née.

De nos jours, de nouveaux types de circuits de traitement de l’information ont vu le jour. On peut citer des circuits électroniques programmables, dans lesquels on ne trouve aucune notion d’instruction : les CPLD et FPGA. On trouve aussi des systèmes non-programmables à base d’ADN, mais leur manque de programmation ainsi que leur spécialisation à des problèmes bien précis ne sont pas très encourageants pour du calcul généraliste. Mais d’autres circuits commencent à voir le jour : les architectures neuromorphiques, qui se basent sur des réseaux de neurones matériels.

Dans ce qui va suivre, nous allons voir :

  • ce qu’est un réseau de neurones ;
  • à quoi servent ces architectures, leurs avantages et leurs inconvénients ;
  • ce qu’elles simulent : on va devoir faire des rappels sur les neurones et les synapses ;
  • comment neurones et synapses sont implantées en matériel (on fera très vite) ;
  • et comment sont organisées ces architectures : on va voir leur structure ;
  • quels sont les projets en cours et l’état de la recherche sur le sujet.

Téléchargez le PDF

Contrôler un bras robotisé avec “les intentions” d’un patient

Des scientifiques américains viennent de faire un grand pas en matière médicale en mettant au point une nouvelle neuroprothèse implantée dans le cerveau et qui permettrait à un tétraplégique de faire bouger un bras artificiel rien que par la pensée.

Par l’implantation de neuroprothèses dans une partie du cerveau qui ne contrôle pas le mouvement directement mais plutôt “notre intention” de bouger, les chercheurs de Caltech ont développé un moyen de produire des mouvements plus naturels, plus humains, et plus fluides.

Dans un essai clinique, ils ont implanté avec succès, chez un patient quadriplégique,
via un bras robotisé séparé, lui donnant la possibilité d’effectuer un serrer de main de manière plus fluide et même de jouer à ” feuille, papier, ciseaux”.

« Lorsque vous déplacez votre bras », explique Richard Andersen, professeur de Neuroscience, « vous ne pensez pas aux muscles que vous allez devoir activer et aux détails du mouvement, vous pensez à l’objectif du mouvement. C’est donc l’intention qu’il s’agit de décoder en demandant au sujet d’imaginer le mouvement dans son ensemble, plutôt que de le décomposer ».

Les résultats de l’essai ont été publiés dans un document intitulé, “Decoding Motor Imagery from the Posterior Parietal Cortex of a Tetraplegic Human.”

source Caltech : lire le communiqué en entier (engl)

Insérer une carte-mémoire dans son cortex

L’armée américaine développe des puces implantables dans le cerveau. Dans 4 ans, ce procédé restituera ou augmentera votre mémoire…

Vous rêvez de connaître par coeur l’intégralité du contenu de Wikipedia en le téléchargeant directement dans votre cerveau comme Keanu Reeves dans Matrix ? L’armée américaine y travaille.

La DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) est une agence de recherche du département américain de la Défense, qui est à l’origine (entre autres) du développement d’Internet et du GPS. En lançant le projet RAM (Restoring Active Memory), elle vise à développer d’ici 4 ans des implants cérébraux destinés aux humains. Selon les scientifiques, le plus compliqué est de « cracker le code » de notre cerveau. Un projet de recherche soutenu à hauteur de 2,5 millions de dollars par le gouvernement Obama. Les premières applications seraient évidemment thérapeutiques (Alzheimer, traumatismes crâniens…) ; mais vous pourrez aussi augmenter votre capacité de mémorisation et intégrer de nouvelles connaissances. La fin d’Evernote et des bons vieux Post-it ?

Le procédé a déjà été testé avec succès sur des souris de laboratoire par le MIT, qui est parvenu à leur implanter une mémoire artificielle. Les explications en images :

Pour en savoir plus
source