Le flux d’électricité dans le cerveau humain peut être prédit à l’aide des mathématiques simples des réseaux, selon une nouvelle étude

Dans le cerveau humain, il se passe tellement d’activités qui peuvent parfois être inconnues. Par exemple, les signaux électriques qui circulent en permanence à travers le cerveau grâce à un vaste réseau de fibres nerveuses. Cependant, cette activité a des répercussions sur nos pensées, nos émotions et nos comportements. Récemment, on a découvert que le flux d’électricité dans le cerveau humain peut être prédit à l’aide des mathématiques des réseaux.

Les signaux électriques

D’abord, il faut savoir que les signaux électriques se déplacent de façon très rapide, c’est-à-dire à un millième de seconde. Cela entre une partie du cerveau et une autre. Ainsi, il est compliqué d’étudier la communication dans le cerveau humain. En effet, ces signaux sont communiqués à travers un réseau tellement complexe de fibres nerveuses. Ce réseau sert de lien pour toutes les régions du cerveau. Donc, les scientifiques ont du mal à faire une observation de ces signaux. Toutefois, des solutions existent quand même. Le flux d’électricité dans le cerveau humain peut être prédit à l’aide des mathématiques des réseaux. En effet, on peut se servir des électrodes invasives pour suivre précisément la propagation des signaux cérébraux. Il s’agit d’instruments insérés chirurgicalement dans le cerveau de patients qui acceptent de le faire. Le but est d’aider les patients. Par exemple, ceux qui souffrent d’épilepsie sévère.

Le flux d’électricité dans le cerveau humain peut être prédit à l’aide des mathématiques des réseaux

A titre d’information, cette étude était basée sur un grand groupe de 550 patients épileptiques volontaires dans plus de 20 hôpitaux en Amérique du Nord, en Asie et en Europe. Les données d’électrodes ont été utilisées pour suivre la communication des impulsions électriques d’une région à l’autre. Ensuite, dans cette étude, les scientifiques se sont servis des IRM pour reconstruire le réseau de fibres nerveuses du cerveau humain, appelé connectome. Les signaux sont donc communiqués via le câblage du connectome. Le flux d’électricité peut donc être prédit grâce aux mathématiques des réseaux.

La première option est que les signaux circulent via les chemins les plus directs du connectome. Puis, la deuxième est que les signaux se propagent à travers la diffusion du réseau. Afin de mieux comprendre, vous pouvez penser à la manière dont l’eau s’écoule dans un réseau de tuyaux. « Dans cette analogie, toutes les connexions (tuyaux) du réseau contribuent à façonner le flux de signal (eau), pas seulement celles le long du chemin le plus direct ».