Au cours des dernières décennies, le cerveau et son fonctionnement ont fait l’objet d’études approfondies. Parmi les objectifs des différentes études, on a cherché à comprendre comment ce que nous percevons, à travers des milliards de neurones, devient un concept ou une sensation. La synchronisation entre les neurones semble être le mécanisme par lequel nous pouvons comprendre ce mécanisme.

Au début, on pensait que le système nerveux était une structure hiérarchique. Un groupe de neurones était chargé d’encoder certaines informations, de les transmettre à un autre groupe plus spécialisé et, enfin, un dernier groupe était chargé d’intégrer toutes les informations et de les traiter dans leur ensemble.

Cette spécialisation dans l’encodage de l’information nécessiterait une quantité énorme de neurones spécifiques. En effet, peu de neurones ne seraient pas capables de traiter et de stocker une grande quantité d’informations. Une autre limitation de ce modèle hiérarchique se retrouve lorsque l’on tente d’expliquer les différentes fonctions cognitives telles que l’attention ou l’attente.

Un autre mécanisme de fonctionnement des neurones proposé récemment est celui de la synchronisation neuronale. Selon ce modèle, le cerveau agit de manière décentralisée car il est capable de traiter l’information en parallèle en activant différentes zones simultanément.

Selon ce modèle, la synchronisation entre les neurones serait chargée de coordonner toutes les activités avec un très haut niveau de précision.

Synchronisation entre les neurones

La synchronisation entre les neurones est l’activité par laquelle les différents groupes de neurones appartenant à des zones du cerveau non voisines s’unissent de manière dynamique et fonctionnelle.

Elle joue également un rôle crucial en assurant une communication efficace entre les différentes zones du cerveau. La synchronisation neuronale peut se faire de nombreuses manières et sous différentes formes. Vous pouvez synchroniser deux neurones proches l’un de l’autre ou des groupes de neurones situés à deux extrémités différentes du cerveau.

Pour cela, il est nécessaire d’établir un schéma de l’activité électrique des groupes de neurones : l’activité oscillatoire. Pour que les neurones communiquent, il est nécessaire que les “fenêtres” d’informations d’entrée et de sortie s’ouvrent et se ferment simultanément.

Plus techniquement parlant, le potentiel d’action doit se produire à l’unisson. Cependant, les périodes d’activité non coordonnée font également partie de la synchronisation neuronale car elles permettent l’alternance des états ou des tâches cognitives.

Prouver

Comme nous l’avons dit, la synchronisation entre les neurones ou groupes de neurones est fondamentale pour relier les différentes zones du cerveau et mener à bien les différentes activités. L’un des mécanismes cognitifs dans lequel la synchronisation neuronale a été le plus étudiée est le langage.

Dans une étude, il a été demandé à certains étudiants de prêter attention à certains mots parlés ou écrits. Ces mots peuvent être des verbes, des noms concrets ou des noms abstraits. Pendant que ces stimuli étaient présentés, des informations sur l’activité cérébrale étaient recueillies en enregistrant l’activité cérébrale et en calculant le niveau de synchronisation entre les neurones.

Les résultats ont montré que les verbes produisaient moins de synchronisation dans les zones frontales que les noms et que les noms concrets généraient plus de synchronisation entre les deux hémisphères cérébraux que les noms abstraits.

Il a également été découvert que l’interaction entre les personnes générait une synchronisation neuronale entre les individus. En d’autres termes, l’activité cérébrale de chaque cerveau est synchronisée avec celle d’une autre personne lorsque, par exemple, une conversation a lieu.

La chercheuse Suzanne Dikker, de l’université de New York, étudie ce phénomène depuis des années. Les résultats de ses recherches ont montré que la synchronisation se produit même lorsque vous ne parlez pas et, comme prévu, est plus importante lorsque les gens ont une connexion personnelle.

Dikker a également mené une autre étude sur un groupe d’élèves de la même classe pendant toute une année scolaire. Elle a constaté que lorsque les étudiants étaient plus motivés et s’amusaient, leurs cerveaux étaient plus synchronisés.

Synchronisation entre les neurones et les conséquences

Ces résultats sur la synchronisation neuronale sont fondamentaux pour comprendre comment le cerveau intègre l’information, quelles sont les relations au sein de notre système et comment nous nous connectons avec les autres personnes.

Ils nous permettent également de mieux comprendre certains troubles cérébraux ou psychologiques. Dans les cas de schizophrénie ou de troubles du spectre autistique, par exemple, nous avons observé la présence de schémas désynchronisés d’activité cérébrale qui pourraient être liés à la perception déformée de la réalité ou de l’intention communicative.