Nos cerveaux ont des « empreintes digitales » – et nous pouvons les trouver rapidement

Oct 15 2021
La recherche montre qu'il n'y a pas deux cerveaux qui sont assemblés de la même manière. Et nous pouvons découvrir les modèles en moins de deux minutes.
Il n'y a pas deux cerveaux qui ont la même empreinte digitale. Peter Dazeley/Getty Images

Nous pensons que les empreintes digitales sont quelque chose que chacun de nous porte sur l'articulation terminale de tous nos doigts, immuable et unique par rapport à tous les autres. C'est peut-être vrai pour nos chiffres, mais de nouvelles recherches suggèrent que notre cerveau a aussi des "empreintes digitales" et que nous pouvons les trouver rapidement.

À l'aide d'un appareil d'IRM , les neuroscientifiques peuvent créer ce qui équivaut à une carte de votre cerveau, appelée « connectome cérébral fonctionnel ». Le cerveau humain est un peu comme un pays avec différentes régions - une région appelée mémoire à court terme, une autre audition, une autre appelée mouvement de la main. Ces régions du cerveau sont appelées aires corticales, et notre cerveau en possède 180, et elles sont reliées par ces petites fibres neurales qui agissent comme des autoroutes. Les connectomes sont basés sur l'activité que la personne fait et quelles parties du cerveau cette activité doit utiliser.

En 2015, une étude de l'Université de Yale a révélé qu'il n'y a pas deux connectomes cérébraux identiques - que lorsqu'on leur donne des images IRM de plusieurs cerveaux identiques au cours de quelques jours, l'« empreinte digitale » de connectivité de l'organe pourrait aider les scientifiques à faire correspondre le cerveau. avec le participant à l'étude avec une précision d'environ 95 pour cent.

Dans une nouvelle étude, des scientifiques ont examiné combien de temps il a fallu pour capturer un instantané de l'empreinte digitale cérébrale d'une personne. Dans le passé, les images IRM étaient capturées en plusieurs minutes, mais l'équipe de recherche s'est demandé si elles pouvaient être prises en moins de temps.

"Jusqu'à présent, les neuroscientifiques ont identifié les empreintes digitales cérébrales à l'aide de deux IRM prises sur une période assez longue. Mais les empreintes digitales apparaissent-elles réellement après seulement cinq secondes, par exemple ou ont-elles besoin de plus de temps ? Et si les empreintes digitales de différentes zones cérébrales apparaissaient à différents moments dans le temps ? Personne ne connaissait la réponse. Nous avons donc testé différentes échelles de temps pour voir ce qui se passerait », a déclaré Enrico Amico, scientifique et SNSF Ambizione Fellow au Laboratoire de traitement d'images médicales de l' EPFL et au Centre de neuroprothèses de l' EPFL , dans un communiqué de presse. .

Amico et ses collègues ont découvert qu'une minute et 40 secondes suffisaient pour capturer une empreinte cérébrale et que la carte cérébrale unique d'un individu pouvait commencer à identifier les informations sensorielles (comme les mouvements oculaires), avant les zones de fonctions plus cognitives. Leurs recherches sont parues dans la revue Science Advances en octobre 2021.

L'équipe de recherche prévoit de comparer les empreintes digitales cérébrales des patients atteints de la maladie d'Alzheimer à celles de personnes en bonne santé. « Sur la base de mes premières découvertes, il semble que les caractéristiques qui rendent une empreinte cérébrale unique disparaissent progressivement à mesure que la maladie progresse. Il devient de plus en plus difficile d'identifier les personnes en fonction de leurs connectomes. C'est comme si une personne atteinte de la maladie d'Alzheimer perdait son identité cérébrale, " dit Amico.

Sachant cela, cela pourrait signifier une détection plus précoce des troubles neurologiques comme l'autisme, les accidents vasculaires cérébraux ou la démence qui pourraient entraîner la disparition d'une empreinte digitale cérébrale.

Maintenant c'est intéressant

La première carte du cerveau a été publiée en 1909 par un médecin allemand nommé Korbinian Brodmann . Il a défini 52 zones distinctes du cerveau.