Un nouveau modèle montre comment les circuits neuronaux apprennent à contrôler le corps à partir des premiers mouvements spontanés

Le système nerveux est-il livré avec des instructions sur la façon dont il communique avec le corps ou doit-il comprendre cela au cours du développement précoce ? Un nouveau modèle de chercheurs de l’Université de Californie du Sud et de l’Université de Lund en Suède suggère que les mouvements spontanés effectués par un fœtus dans l’utérus (y compris ces coups de pied) sont une étape clé pour rendre le système nerveux du corps « serré ». Le modèle des chercheurs, publié dans deux articles de recherche en Journal de neurophysiologieindique que les circuits complexes du système nerveux ne sont pas prédéterminés par les gènes mais sont renforcés par les mouvements du corps.

Les chercheurs étaient Henrik Jürtel, professeur, Jonas MD Inander, boursier postdoctoral à l’Université de Lund, en Suède, et Gerald E. Loeb, professeur de génie biomédical à l’Université de Californie du Sud, essaie de comprendre la structure complexe du système nerveux et a décidé de répondre à cette question : « Comment et pourquoi des contractions musculaires fortes et spontanées se produisent-elles chez le fœtus ?  » Des centaines de neurones moteurs qui contrôlent chaque muscle du fœtus sont synchronisés pour créer de puissantes contractions musculaires qui activent également des capteurs dans les muscles. Les nouveaux articles montrent comment ces schémas d’activité interconnectés peuvent être utilisés pour connecter les circuits de la moelle épinière qui coordonnent les muscles par rétroaction. Le cerveau peut alors utiliser ces circuits pour apprendre des mouvements volontaires bien coordonnés, agiles et efficaces.

Le nouveau modèle des chercheurs, axé sur la façon dont le corps apprend et s’adapte, est basé sur des spéculations sur l’évolution faites par J. Et propager ce boom. Si le système nerveux de l’animal est étroitement lié à l’ancien corps, il est probable qu’il ne survivra pas. Le nouveau modèle démontre comment les circuits neuronaux de la moelle épinière peuvent apprendre la mécanique du nouveau corps à partir de ses premiers mouvements spontanés.

en quoi est-ce important

Ce nouveau paradigme de développement a des implications sur la façon dont nous traitons les troubles neuromusculaires et pourrait également fournir un moyen simple de concevoir de meilleurs contrôles pour les robots.

cas médicaux

L’équipe de recherche travaille maintenant sur la façon dont le cerveau apprend à se connecter à la moelle épinière, qu’ils considèrent comme « une autre étape dans les nombreuses étapes nécessaires pour construire un système nerveux complet capable d’un comportement intelligent qui peut automatiquement séparer le concept de ‘soi’ ‘ du concept de ‘monde’. » Ils espèrent que cela fera la lumière sur les troubles du développement tels que la paralysie cérébrale et les difficultés de récupération des lésions de la moelle épinière et des accidents vasculaires cérébraux.

Robotique

Jusqu’à présent, il était difficile de faire en sorte que les robots effectuent facilement les tâches de mouvement effectuées par les humains. C’est, disent les chercheurs, parce que la moelle épinière est plus qu’un simple câble reliant le cerveau aux muscles. Il contient des circuits complexes qui génèrent tout, du simple réflexe qui se produit lors d’un examen médical, aux schémas de marche les plus coordonnés et à d’autres mouvements plus avancés. Le cerveau apprend à utiliser ces circuits spinaux pour générer les comportements gracieux et efficaces que nous tenons pour acquis. Les robots sont souvent maladroits car ils manquent de tels circuits. Les circuits de la moelle épinière ne peuvent pas être appliqués à un robot car la mécanique du robot est différente de celle des animaux. Les chercheurs affirment que leurs nouvelles recherches offrent à tout robot un moyen de récapituler les étapes de l’évolution humaine pour développer l’équivalent de ses propres circuits de base.