- Les chercheurs ont caractérisé une structure de nanotubes intercellulaires présente dans le cerveau
- Ce réseau de nanotubes dendritiques permet la transmission de signaux entre les cellules cérébrales
- Ce réseau joue un rôle important dans le traitement de l'information par les neurones du cerveau
- Plusieurs départements de la Johns Hopkins University School of Medicine ont participé conjointement à l'étude
- La recherche a couvert des rôles variés, de la recherche fondamentale à la visualisation, la validation, la conception et la supervision
Établissements de recherche et départements participants
- Solomon H. Snyder Department of Neuroscience, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA
- Department of Biomedical Engineering, Johns Hopkins University School of Medicine, Baltimore, MD, USA
Principaux rôles de recherche
- Cette étude comprend la conceptualisation, le financement, l'investigation expérimentale, le développement méthodologique, la gestion de projet, la fourniture de ressources, la supervision scientifique, la validation des résultats, la visualisation des données, ainsi que la rédaction et la relecture de l'article
- Plusieurs chercheurs ont collaboré pour mettre en place un environnement de recherche pluridisciplinaire
Importance de la recherche
- Cette étude met en avant l'existence et la fonction de structures de nanotubes dendritiques comme une nouvelle forme de voie de communication entre les neurones du cerveau
- Ces structures suggèrent la possibilité jusqu'ici inconnue d'échanges d'informations via un réseau de micro-nanotubes
- Elle apporte ainsi une contribution importante à l'élargissement de la compréhension des circuits neuronaux et des mécanismes de transmission de l'information dans le cerveau
1 commentaires
Avis Hacker News
J’ai l’impression que l’intuition de Penrose selon laquelle « les effets quantiques pourraient influencer la cognition » gagne progressivement en crédibilité sur le plan philosophique, mais je ne pense pas que la théorie Orch OR — c’est-à-dire l’affirmation spécifique selon laquelle un effondrement gravitationnel quantique fondé sur les microtubules provoquerait la conscience — soit pour autant démontrée.
Lien vers l’article associé
L’article source propose au contraire une explication alternative plus crédible que cette hypothèse : le point important est que, dans les neurones du système nerveux central, on a découvert des tubules suffisamment larges pour permettre le transport d’ions et de divers peptides, ce qui en fait une structure de connexion plus permissive que les gap junctions bien connus dans le cœur ou les muscles lisses. L’hypothèse de Penrose, selon laquelle la gravité quantique affecterait le SNC, ressemble à une histoire non scientifique, un peu comme les body thetans de la scientologie.
Si vous avez entendu les déclarations récentes de Penrose, vous savez qu’il ne s’accroche plus aussi fermement à l’explication par les microtubules. Pour résumer une interview d’il y a environ un an, sa position était plutôt : « c’est une théorie intéressante, j’aimerais la tester, mais je ne sais pas si elle est correcte ».
Cela me semble sans rapport avec les idées de Penrose. Ici, il n’est pas question d’effets quantiques, mais simplement du rôle traditionnel des microtubules dans le transport de cargaisons, en l’occurrence entre dendrites adjacentes.
Je ne comprends pas pourquoi cette idée est controversée. L’intelligence est fondamentalement le résultat d’un processus évolutif qui mobilise naturellement tous les mécanismes et propriétés physiques possibles — structures classiques, effets quantiques, réseaux de nanotubes dendritiques pour la communication intercellulaire, tout ce qui peut soutenir les calculs sophistiqués et l’expression de la pensée. L’évolution, c’est précisément l’histoire de l’exploration de tout cet espace des possibles.
J’ai l’impression qu’il y a peu d’intérêt à continuer de spéculer là-dessus. Cela peut fasciner ceux qui aiment ce genre d’idées depuis longtemps, mais je me dis qu’il existe déjà de nombreux modèles modernes de la conscience bien plus convaincants que ces modèles « étranges » et peu étayés.
Résumé de l’éditeur : les connexions synaptiques constituent la voie classique de signalisation intercellulaire dans le cerveau, mais des données récentes montrent qu’il existe réellement des voies atypiques (interneuronal) assurant le transfert de diverses substances comme le calcium, les mitochondries et l’amyloïde bêta (Aβ). Chang et al. ont découvert et caractérisé, par super-résolution et microscopie électronique, des ponts nanotubulaires reliant des dendrites. Cette voie assure le transfert d’ions calcium, de petites molécules et de peptides Aβ, et pourrait ainsi jouer un rôle dans la propagation et l’accumulation de l’Aβ dans la maladie d’Alzheimer — Mattia Maroso
Je trouve vraiment étonnant qu’on continue à découvrir chaque année quelque chose de nouveau dans le corps humain. Il est facile de penser qu’à ce stade, tout a déjà été élucidé.
J’ai vu un billet de blog intéressant sur les raisons pour lesquelles ce n’est pas encore le cas.
we’re not going to run out of new anatomy anytime soon
Bien sûr, ce texte parle surtout des grandes structures de l’anatomie humaine ; lorsqu’il s’agit de structures minuscules comme les ponts évoqués ici, il est encore plus difficile de les découvrir. L’article se concentre sur les structures de grande taille.
J’ai l’impression que les cours de sciences à l’école et les documentaires contribuent à donner l’idée que tout a déjà été découvert.
Tant qu’on n’aura pas tout découvert jusqu’à l’échelle de Planck et prouvé que cette unité est réellement une limite, on ne pourra jamais dire qu’on a tout découvert. Au contraire, à l’échelle relative, on dirait plutôt qu’on n’en a encore éclairci qu’une petite partie.
J’y pense souvent quand je vois, dans des romans de SF, des technologies extraterrestres rétroconçues en très peu de temps.
Pour reprendre une analogie de Chomsky, j’ai l’impression que la science cognitive en est encore à un stade pré-galiléen. Des milliers de scientifiques remarquables ont accompli des choses immenses ces cent dernières années, mais même les neurosciences de pointe manquent encore d’outils conceptuels pour aller beaucoup plus loin que : « quand on voit une pomme, telle zone du cortex s’active — appelons donc cette région la Apple Zone ». C’est à la fois heureux et triste de penser qu’on pourrait peut-être voir, de notre vivant, cette distinction changer. Et si des technologies comme de vrais casques détecteurs de mensonges devaient être introduites à la place de traitements symptomatiques fondés sur des suppositions, il nous faudrait aussi juger collectivement de leur coût social.
Lien vers la prépublication
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.05.20.655147v1.full.pdf
J’ai l’impression qu’il est temps de repenser aussi la conception des réseaux neuronaux artificiels.
Ce qui est fascinant dans le cerveau, c’est qu’il existe d’innombrables voies de transmission de l’information, et qu’on continue à en découvrir de nouvelles comme ici. Je doute que les réseaux neuronaux artificiels puissent modéliser toutes ces voies.
Ici, le terme communication devrait sans doute être compris moins comme de l’information que comme un transfert de protéines ou d’ions, en particulier de protéine amyloïde, au cœur des recherches sur Alzheimer.
Depuis leur apparition, les réseaux neuronaux artificiels ont presque totalement renoncé à toute ressemblance réelle avec le cerveau. À mesure que les neurosciences progressent, l’écart entre les deux ne fait que se creuser.
Je me demande comment cela devrait s’appliquer concrètement, et en quoi cela différerait fondamentalement du simple fait qu’un neurone reçoive et transmette des données par davantage de canaux d’E/S.
Cette étude a été menée principalement à John Hopkins, à Baltimore, et financée par le National Institute of Neurological Disorders and Stroke, qui dépend du NIH.
Article associé
Ce phénomène a aussi été supposé dans la plupart des tissus, et certains avancent qu’il pourrait être lié à la propagation du cancer sans connexion directe. Par le passé, cela a souvent été relégué au rang de simple curiosité de fond, ce qui a freiné les recherches. On peut espérer que les progrès de l’imagerie à très haute résolution permettront d’éclairer tout cela de manière bien plus riche.