Crédits : Blue Brain Project En observant le cerveau humain d’une façon inédite, des neuroscientifiques ont découvert qu’il était rempli de structures géométriques multidimensionnelles, dont certaines opèrent sur 11 dimensions. Étant habitués à penser le monde en trois dimensions, ce genre d’information peut être déstabilisante. Mais les résultats de cette nouvelle étude, publiée le 12 juin, pourraient bouleverser notre connaissance du cerveau, la structure la plus complexe qu’il nous ait été donné d’observer. « Nous avons découvert un monde dont nous ne soupçonnions pas l’existence », s’émerveille le neuroscientifique suisse Henry Markram, qui dirige l’étude. Avec son équipe du Blue Brain Project, le chercheur travaille à reproduire le cerveau humain de la façon la plus fidèle possible grâce à un super-ordinateur. Pour leurs recherches, les scientifiques suisses utilisent la topologie algébrique, une branche des mathématiques utilisée pour décrire les propriétés des objets et des espaces sans tenir compte de leurs transformations. Ils ont découvert que des groupes de neurones s’organisent en « cliques », et que du nombre de neurones contenu dans une clique dépend sa taille en tant qu’objet géométrique à haute dimensionnalité. « Il y a des dizaines de millions de ces objets même dans un tout petit grain du cerveau, qui s’étendent sur sept dimensions », poursuit Henry Markram. « Dans certains réseaux de neurones, nous avons trouvé des structures à 11 dimensions. » D’après les chercheurs, la topologie algébrique est l’outil mathématique idéal pour discerner les détails des réseaux neuronaux, qu’il s’agisse d’observer des neurones individuels ou la structure cérébrale dans son ensemble. « Nous avons trouvé un nombre remarquablement élevé et varié de cliques et de cavités à haute dimensionnalité, qui n’avaient jamais été observées auparavant de façon biologique ou artificielle », se vante l’étude. Ces neurones étroitement connectés et les cavités qui les séparent semblent avoir une importance cruciale dans le fonctionnement du cerveau. Maintenant qu’ils les ont découverts, la prochaine étape pour les chercheurs du projet Blue Brain sera de déterminer de quelle façon la complexité de ces formes géométriques multidimensionnelles formées par nos neurones est en rapport avec la complexité de nos différentes activités cognitives. Source : Frontiers
