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  • Le cerveau et ses mystères

    Le cerveau

    179 questions

  • 17.5.2010

    A quel âge a-t-on le plus de neurones? (nounou, 49 ans)

    Vraisemblablement autour du 6em mois de la vie foetale. En effet, après la sixième semaine de la vie intrauterine, la prolifération cellulaire se poursuit à une cadence très rapide. En quelque mois, plusieurs dizaines de milliards de neurones vont être produits. Après avoir passé par un certain nombre de ces cycles, les cellules perdent leur capacité de se multiplier pendant toute leur vie. Donc bien avant la naissance, le nombre maximal de neurones est atteint. L’homme naît avec un cerveau dont le nombre de neurones ne fera que diminuer par la suite.

    Prof. Jozsef Kiss

    Faculté de médecine

    Centre interfacultaire de neurosciences

  • 3.5.2010

    Comment le cerveau parvient-il à traduire une langue étrangère simultanément ? (Romain, 25 ans)

    La traduction simultanée implique des aires du cerveau qui servent à la compréhension et à la production du langage, donc les aires classiques de ‘Broca’ et de ‘Wernicke’, ainsi qu’au 'control' du langage et au control ‘exécutif’ plus généralement, comme le cingulé anterieur, et le cortex dorsolateral préfrontal. La traduction simultanée dépend aussi beaucoup d’une capacité importante en mémoire de travail pour le matériel verbal ; ceci implique aussi l’aire de Broca.

    Dr Narly Golestani

    Faculté de médecine

    Centre interfacultaire de neurosciences

  • 23.3.2010

    Quand ont été découvertes les parasomnies. Qui les a découvertes? (mamzellcaro, 20 ans)

    D'abord une définition: les parasomnies sont des phénomènes moteurs, mentaux ou verbaux indésirables, qui surviennent soit dans le sommeil, soit lors des phases de transitions d'état de veille en sommeil ou sommeil-veille. En effet, on distingue: des parasomnies "par trouble de l'éveil", qui surviennent au cours du sommeil lent profond (comme par exemple, le fameux somnambulisme, les éveils confusionnels, les terreurs nocturnes, la somniloquie- le fait de parler en sommeil); des parasomnies associées au sommeil paradoxal (cauchemars, paralysies du sommeil, troubles du comportement moteur en sommeil paradoxal, etc.) et d'autres parasomnies pouvant survenir dans la transition veille/sommeil ou dans plusieurs stades du sommeil.

    Comme mécanisme probable: normalement, le sommeil et la veille sont des états complètement séparés et comportant des processus neuronaux bien distincts. Dans les cas des parasomnies, il y a un mélange entre des éléments caractéristiques du sommeil et de la veille (par exemple, le somnambulisme reflète une intrusion des éléments de veille dans le sommeil lent profond). C'est pour cette raison que les parasomnies sont aussi décrites comme de "états dissociés".

    Personnellement, je n'ai pas une connaissance claire du moment précis de la découverte des parasomnies. Il y a, à travers la littérature même avant le 19ieme siècle certaines descriptions de phénomènes de somnambulisme. Je pense que c'est difficile de dater précisément la découverte des parasomnies, car il y a plusieurs groupes médicaux ou de recherche, qui, par exemple, ont dénommé la même parasomnie, à différents moments dans le temps, mais avec d'autres termes. Pour les troubles moteurs en sommeil paradoxal, je pourrais faire quelques précisations: le terme est entrée dans la classification des troubles du sommeil en 1990; première documentation scientifique chez l'animal (le chat) est daté en 1965 et est faite par Michel Jouvet, qui a décrit aussi la première fois le sommeil paradoxal. Chez l'homme, la première description est faite en 1986, par Schenck et Mahowald et il s'agissait des vétérans de guerre qui avaient des comportements très violents au cours du sommeil par la mise en action de leurs rêves.

    Irina Constantinescu, MD

    Faculté de médecine

    Centre interfacultaire de neurosciences

  • 16.2.2010

    Dans quels cas peut on poser une sonde cérébrale ? Quels sont les maladies ? La Schizophrénie en fait elle partie ? (Morgane, 17 ans)

    Une sonde cérébrale est un outil permettant de mesurer et d'interpréter différents signaux électriques du cerveau. Une sonde cérébrale munie d'électrodes de stimulation peut être implantée chirugicalement dans le cerveau et reliée en sous-cutané par une extension à un neurostimulateur implanté près de la clavicule. Une stimulation électrique de certaines régions spécifiques du cerveau peut être réglée en fonction des besoins cliniques. Par exemple, une stimulation chronique peut être utilisée dans la maladie de Parkinson afin de réduire les troubles du mouvement. Cette technique de stimulation cérébrale profonde peut également être utilisée dans le traitement de l'épilepsie et dans des cas de dépression ou de trouble obsessionnel-compulsif réfractaire au traitement.

    Dr Martin Desseilles

    Faculté de médecine

    Centre interfacultaire de neurosciences

  • 22.12.2009

    Pourquoi quand on entend de l'eau couler (ou on la voit), ça donne envie de faire pipi? (Nathalie, 19 ans)

    Plus que la réponse auditif ou visuelle, il s agit le plus souvent d'une réponse au toucher. Par exemple, pour stimuler une miction chez une personne n'arrivant pas à uriner en présence d'une autre persone, le mieux est de lui mettre les mains sous l'eau froide du robinet. La réponse neuronale reste peu claire, mais vérifiable et reproductible en pratique, contrairement aux stimuli visuels ou auditifs qui restent nettement moins efficace.

    Au gros tout reste à étudier et le réflexe mictionnel reste un mécanisme très complexe et en découverte.

    Dr. Julien Schwartz

    Hôpitaux Universitaires de Genève

  • 21.12.2009

    Est-ce qu'une maladie peut enlever des neurones a la personne qui a la maladie ? (Nioou, 8 ans)

    Tout dépend de la maladie. Une maladie comme la grippe ne va probablement pas détruire les cellules du cerveau. En revanche, dans certaines maladies neurologiques comme par exemple la maladie d'Alzheimer qui se manifeste en autres par des troubles de la mémoire, on observe une perte de neurones. Mais il n'y a pas que des maladies qui peuvent détruire les neurones. Une consommation excessive d'alcool, par exemple, a aussi pour effet une perte des cellules du cerveau.

    Dr. Mona Spiridon

    Centre interfacultaire de neurosciences

    Université de Genève

  • 10.12.2009

    Comment explique-t-on scientifiquement l'hypnose ? J'entends par là, comment est-ce possible d'induire cet état chez quelqu'un ? A-t-on certaines clefs pour comprendre ce phénomène ? Quelle partie du cerveau est ainsi ciblée ?J'aimerais prolonger ma question en vous demandant si des opérations chirurgicales sous hypnose sont possibles en Suisse. (Tanis, 23 ans)

    Comment explique-t-on scientifiquement l'hypnose ? J'entends par là, comment est-ce possible d'induire cet état chez quelqu'un ?

    Plusieurs ingrédients sont nécessaires : parmi ceux-ci, la motivation est un facteur primordial; une personne qui ne souhaite pas être hypnotisée ne pourra l’être contre sa volonté. Ensuite, plusieurs techniques peuvent être utilisées. Par exemple dans l’hypnose classique, la focalisation de l’attention du sujet est utilisée pour la phase d’induction : le sujet reste concentré sur un point visuel (e.g. un pendule) ou sur un son et entre petit à petit en hypnose.

    A-t-on certaines clefs pour comprendre ce phénomène ?

    Pour l’instant, les études menées pour comprendre l’hypnose sont peu nombreuses et on ne comprend pas encore bien ce phénomène. Cependant, il semble que les capacités attentionnelles des sujets, c'est-à-dire leur capacité de se concentrer fortement, soient liées à la capacité à entrer en hypnose.

    Quelle partie du cerveau est ainsi ciblée ?

    Concernant ces capacités attentionnelles, les lobes frontaux et pariétaux sont des régions importantes et la plupart des études d’imagerie cérébrales sur l’hypnose, bien que peu nombreuses, montrent des modifications dans ces régions.

    J’aimerais prolonger ma question en vous demandant si des opérations chirurgicales sous hypnose sont possibles en Suisse.

    Oui c’est possible, la preuve en image: http://www.tsr.ch/tsr/index.html?siteSect=324501&sid=11497859

    Dr Yann Cojan

    Faculté de médecine

    Centre interfacultaire de neurosciences

  • 9.11.2009

    Est-ce connu qu'une personne déprimée a plus souvent des trous de mémoire ? Et si oui, y a-t-il une explication scientifique ? (Greta, 42 ans)

    Les difficultés de mémoire constituent une des plaintes les plus fréquentes des personnes souffrant de dépression. Ces difficultés mnésiques ont plusieurs causes. Tout d'abord, elles peuvent être la conséquence des effets négatifs de la dépression (et du stress qui l'accompagne) sur les régions cérébrales impliquées dans le fonctionnement de la mémoire. De plus, la mémoire des personnes déprimées peut être perturbée par des pensées négatives ou des ruminations (du type "je ne suis bon à rien"), dont la présence empêche la mise en place des bonnes stratégies permettant d'installer et de récupérer efficacement des souvenirs. Enfin, les personnes déprimées auraient tendance à éviter de récupérer des souvenirs spécifiques et détaillés, et ce pour ne pas être confrontées à la souffrance psychologique provoquée par les souvenirs d'événements négatifs"

    Prof. Martial Van Der Linden

    Faculté de psychologie

    Centre interfacultaire de neurosciences

  • 26.10.2009

    Quelle est la taille du cerveau quand on le déroule ? (louis, 18 ans)

    Le cerveau humain est plein de replis qui lui donne une forme ridée. Ces replis permettent d'obtenir une surface importante avec un volume restreint. Si on devait déplier le cerveau, il couvrirait une surface entre 1 à 2 mètres carré alors que son volume est approximativement de 1400 centimètres cubes.

    Mona Spiridon

    Centre Interfacultaire de neurosciences

  • 16.7.2009

    comment le systeme nerveux se trouve affecte par le stress et drogue? (touta, 18 ans)

    La notion de stress peut signifier deux choses. Au sens strict, il s'agit des éléments extérieurs qui créent une contrainte sur l'individu, qui le perturbent. Quand on parle de stress, on pense généralement à un examen à passer, à une journée de travail très chargée, à la course pour attraper son train qui va partir, etc. Ce sont des contraintes psychologiques. Mais, biologiquement parlant, un stress peut être n'importe quel élément perturbateur ; ainsi, un aliment causant des problèmes de digestion est un facteur de stress pour le corps.

    Selon la deuxième définition, le stress est la réponse de l'organisme à ces éléments qui « dérangent » le corps ou l'esprit, c'est-à-dire les mécanismes visant à rétablir ce qu'on appelle l'homéostasie. Il s'agit de l'état d'équilibre dynamique qui permet la survie de l'individu : la sudation, par exemple, a une rôle dans l'homéostasie puisqu'elle permet d'éliminer les excès du corps et de refroidir celui-ci quand il fait trop chaud. Dans ce sens-là, le stress est positif, puisqu'il nous permet de rester en vie.

    On peut distinguer trois phases à un stress préparant par exemple réaction face à un danger. Pendant la phase d'alerte, l'hypothalamus, situé au centre du cerveau, commande aux glandes surrénales (situées comme leur nom l'indique au-dessus des reins) de sécréter l'adrénaline. Cette libération d'adrénaline dans le sang provoque immédiatement des effets comme l'augmentation de la fréquence cardiaque, qui permettra d'alimenter plus efficacement les muscles, une dilatation des pupilles (ce qui a pour effet d'augmenter la vigilance), etc.

    Ces effets mobilisent ainsi les ressourcent du corps afin qu'il agisse de façon optimale face au danger.

    La phase de l'endurance se met en place uniquement si le stress se maintient. Les glandes surrénales sécrètent alors une autre hormone, le cortisol, permettant le renouvellement des réserves de sucre du corps.

    Enfin, pendant la phase d'épuisement, qui survient seulement si le stress persiste encore, l'organisme est submergé d'hormones pouvant nuire à la santé.

    En plus de cette réponse automatique au stress, le système limbique du cerveau est également sollicité, ce qui nous amène à ressentir parfois de fortes émotions lors de ces situations. Enfin, la réflexion rationnelle qui peut s'effectuer, dépend plutôt du cortex.

    Toutes les drogues qui provoquent une dépendance (alcool, héroïne, cocaïne, nicotine, caféine, amphétamines, ecstasy, etc.) ont une action commune : ils augmentent la libération d'un neurotransmetteur, la dopamine, dans une région précise du cerveau appelée noyau accumbens. La dopamine a plusieurs rôles, mais, surtout, elle joue un rôle clé dans le circuit du plaisir. Il en va de même pour le noyau accumbens.

    Ce qui change selon les différentes drogues, c'est la manière dont la dopamine est libérée : certaines substances imitent les neurotransmetteurs naturels et donc se substituent à eux dans les récepteurs ; c'est le cas de la nicotine et de la morphine. D'autres drogues, comme la cocaïne, augmentent la sécrétion d'un neuromédiateur naturel. Enfin, d'autres comme l'alcool bloquent un neurotransmetteur naturel. Tous ces effets se situent au niveau des synapses, les espaces entre deux cellules nerveuses.

    Maximilien Catsiyannis, Faculté de médecine

    Centre interfacultaire de neurosciences

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Comment le cerveau calcule-t-il?

La réponse la plus aboutie à cette question est sans doute celle apportée par le neuroscientifique français Stanislas Dehaene. Le terme « calculer » renvoie à diverses activités que les psychologues distinguent. Dehaene pense que les nombres peuvent être mentalement représentés de diverses manières et que chaque type de « calcul » implique un type de code particulier. Il existerait trois types de représentations, d'où le nom de modèle du triple-code souvent donné à la théorie de Dehaene. Un premier type de représentation permettrait un codage analogique de la taille des nombres. Précis seulement pour les petites collections, jusqu'à 4, ce système ne permettrait au delà que des évaluations approximatives. Codant la magnitude du nombre, il permet de représenter la quantité à laquelle le nombre renvoie, son sens en quelques sorte. Ce système étant préverbal, il est indépendant de la culture, universel, et il semble que nous le partagions avec les primates non humains et probablement d'autres animaux. Il est impliqué dans les activités d'estimation des quantités, d'identification exacte des petites quantités (ce que l'on appelle le subitizing) et de comparaisons entre nombres. Permettant d'accéder au sens du nombre, ce système est aussi un système préverbal de raisonnement arithmétique. Les aires cérébrales impliquées se trouvent dans le sillon intra pariétal et intéressent les deux hémisphères.

Cependant, les êtres humains n'utilisent pas que des représentations analogiques des nombres mais aussi des symboles comme des mots ou les chiffres. Ainsi, un deuxième type de représentations coderait les nombres sous forme verbale, comme lorsque nous disons ou écrivons « vingt-quatre ». Alors que le système analogique n'autorise que des calculs approximatifs, le système verbal offre la possibilité de calculs exacts en associant des représentations distinctes pour chaque quantité (« trois cent vingt quatre », ce n'est pas « trois cent vingt cinq » alors que les représentations analogiques de ces deux quantités sont indiscernables). Le code verbal permettrait le comptage. Les tables d'additions et de multiplications seraient aussi stockées sous forme verbale. Les aires cérébrales impliquées sont celles du langage de l'hémisphère gauche, principalement les gyri frontal inférieur et temporaux supérieur et moyen, ainsi que certaines régions des noyaux gris centraux et des noyaux thalamiques. Ainsi, les régions impliquant des calculs exacts et des calculs approchés sont partiellement distinctes.

Enfin, la troisième forme de représentations des nombres est visuelle et code la forme des nombres en chiffres Arabes (« trois cent vingt quatre », c'est aussi 324). Ces représentations sont bien entendu impliquées dans le transcodage des nombres de leur forme verbale en chiffres et dans toutes les opérations sur des nombres à plusieurs chiffres. Les aires impliquées se situent dans les régions occipitotemporales, l'hémisphère gauche semblant plus impliqué que l'hémisphère droit.

Selon Dehaene, les codes verbaux et visuels ne sont pas porteurs de sens et les symboles arabes et verbaux seraient manipulés « aveuglément », seules les représentations analogiques correspondantes pouvant leur donner du sens. Ainsi, la plupart des calculs que nous faisons impliquent plusieurs représentations simultanément et donc un réseau complexe d'aires cérébrales qui s'échangent de l'information. Toutefois, certaines activités peuvent n'engager qu'une partie seulement du système : répondre oralement à la question « combien font 4 et 3 » pourrait n'impliquer que les représentations verbales ; écrire sous dictée « cent vingt quatre » en chiffres pourrait se faire sans représentation du sens du nombre.

Prof. Pierre Barrouillet

Faculté de psychologie

Geneva Neuroscience Center

Les réponses sont élaborées avec la collaboration de :