Les neurosciences

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histoire accélérée des neurosciences

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Les neurosciences

  1. 1.  Ensemble des disciplines étudiant le système nerveux. (Ce sont la neurobiologie, la neurochimie, la neurohistologie, la neuroanatomie, la neuropharmacologie, la neuropsychologie et la neurolinguistique, la neuropathologie, la neurologie, la psychiatrie, la neuroendocrinologie, la neurochirurgie.)  Les neurosciences cognitives désignent le domaine de recherche dans lequel sont étudiés les mécanismes neurobiologiques qui sous-tendent la cognition (perception, motricité, langage, mémoire, raisonnement, émotions...). C'est une branche des sciences cognitives qui fait appel pour une large part aux neurosciences, à la neuropsychologie, à la psychologie cognitive, à l'imagerie cérébrale ainsi qu'à la modélisation.
  2. 2. Dès le Mésolithique (il y a environ 12 000 ans), l'homme se mit à pratiquer sur le crâne de ses congénères des opérations chirurgicales à l'aide d'outils de silex : les trépanations. La pratique se développa partout en Europe et, à l'Age du Cuivre, un foyer très important se trouvait dans les Grands Causses (sud de la France). Crâne d'homme, portant deux trépanations cicatrisées - Chalcolithique Aven-grotte de Merdeplau (Aveyron)
  3. 3. Buste de Peter Paul Rubens, 1638 « père » de la médecine Hippocrate reste associé à la découverte du rôle du cerveau dans les fonctions mentales, l'histoire de ce qu'on désigne aujourd'hui comme la neurologie et la psychiatrie prend ses origines dans les traités médicaux de l'Égypte ancienne et passe par les écrits des médecins romains (Galien), puis arabo- musulmans (Averroès) Galien (129-216) Averroès (1126-1198)
  4. 4. René Descartes (1596-1650) Les travaux de Descartes annonceront une époque de progrès scientifiques qui établiront un pont entre la psychologie, l'anatomie et la physiologie, avec des conséquences très directes sur la réflexion philosophique des Lumières. Ce discours marque une rupture avec la tradition scolastique, jugée trop « spéculative » par Descartes, et se présente plutôt comme un plaidoyer pour une nouvelle fondation des sciences, sur des bases plus solides, et en faveur du progrès des techniques.
  5. 5. Portrait de Luigi Galvani (1737-1798). Auteur inconnu. Galvani formule alors l'hypothèse d'une « électricité animale », qui serait sécrétée par le cerveau et se déchargerait lorsque nerf et muscle sont reliés par les métaux.
  6. 6. Paul Broca (1824-1880) Découverte du « centre de la parole » dans le cerveau (connue maintenant comme l'aire de Broca). Il est parvenu à cette conclusion en étudiant les cerveaux de patients aphasiques. Son premier patient à l'Hôpital du Kremlin-Bicêtre, M. Leborgne, surnommé « Tan » parce que c'était la seule syllabe qu'il parvenait à prononcer, et qu'il répétait permet à Broca de montrer que celui-ci souffrait d'une lésion neurosyphilitique du lobe frontal gauche. Il en infère que cette zone est fortement impliquée dans la production de la parole.
  7. 7. Dessin de neurones du cervelet de pigeon par Santiago Ramón y Cajal (1899). histologiste et neuroscientifique espagnol, colauréat du prix Nobel de physiologie ou médecine en 1906 avec Camillo Golgi « en reconnaissance de leurs travaux sur la structure du système nerveux ».
  8. 8. Torsten Wiesel (1924-) Ils enregistrent les réponses électriques des neurones du cortex visuel du chat en fonction des images qu'on lui présente. C’est l’apparition du terme neuroscience.
  9. 9.  Avec l'évolution des connaissances scientifiques et des méthodes, la chimie, la psychologie, l'informatique et la physique ont par la suite amplement contribué aux progrès de cette discipline. Par ailleurs, il ne faut pas oublier une branche moderne de la philosophie qui a eu et, qui a encore, un impact important sur la façon d'approcher les neurosciences, notamment au travers de ce qu'on appelle les sciences cognitives.  Les sciences cognitives regroupent un ensemble de disciplines scientifiques dédiées à la description, l'explication, et le cas échéant la simulation, des mécanismes de la pensée humaine, animale ou artificielle, et plus généralement de tout système complexe de traitement de l'information capable d'acquérir, conserver, utiliser et transmettre des connaissances. Les sciences cognitives reposent donc sur l'étude et la modélisation de phénomènes aussi divers que la perception, l'intelligence, le langage, le calcul, le raisonnement ou même la conscience. Les six disciplines scientifiques constituant les sciences cognitives et leurs liens interdisciplinaires, par l'un des pères fondateurs du domaine, G. A. Miller. Les traits pleins symbolisent les disciplines entre lesquelles existaient déjà des liens scientifiques à la naissance des sciences cognitives ; en pointillés, les disciplines entre lesquelles des interfaces se sont développées depuis lors.
  10. 10. La Leçon d'anatomie du docteur Tulp, Rembrandt, 1632 L'observation du cerveau par autopsie était imprécise et incomplète, du fait notamment de l'observation post mortem d'un organe figé, laquelle ne pouvait rendre compte du déplacement des tumeurs cérébrales à l'origine de troubles cognitifs, comme l'aphasie
  11. 11. Difficulté à constituer des échantillons de « gens normaux », quelle importance accorder au genre, à l’âge, à l’absorption de tel ou tel produit… Difficultés liées à la conception des tâches à faire exécuter à l’individu : la simple reconnaissance de mots emporte des questions variées : quelle taille de police? Quelle vitesse de présentation? Sans compter l’anxiété du cobaye mis en situation. Importance des conditions de la production
  12. 12. Ce n’est pas à proprement parler une image du cerveau. C’est la mise en image d’une variation des flux sanguins qui sont un indice de l’activité du cerveau. L’activité même ne peut encore être mesurée qu’avec des électrodes plantées directement dans le cerveau par exemple.
  13. 13. Obama : 3 milliards de dollars en 10 ans pour cartographier le cerveau L’union européenne finance 80 institutions internationales à raison d’un milliard d’euros en 10 ans
  14. 14. Les neurosciences suscitent beaucoup d’espoirs dans le traitement des maladies mentales Certaines recherches tentent de mettre en relation structure et fonctionnement du cerveau avec nos choix électoraux, nos préférences, la durée de nos relations amoureuses Le Centre d’Analyse Stratégique développe, depuis 2009, un programme « neurosciences et politiques publiques »
  15. 15. Une expérience de l’Université de Santa Barbara, Californie, menée par le chercheur Craig Bennett, a souhaité mettre en évidence les réponses neurales d’un spécimen adulte, de Saumon Atlantique, face à des photographies d’humains dans des situations d’exclusion sociale ou au contraire, des situations d’intégration sociale. Petite précision avant de commencer : le saumon, au moment de la mesure, était… décédé. 3 voxels au moins (unité de volume représenté, lors de visualisations à l’IRM) suggéraient une activation lors de la présentation des images… Cette méthodologie désormais largement critiquée en neuroimagerie, peut induire des faux positifs permettant de conclure à un effet, contre toute logique.
  16. 16.  Nous en sommes encore aux balbutiements, n’attendons pas tout des neurosciences, laissons les chercheurs travailler.

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