Selon des neuroscientifiques américains, le cerveau pourrait stocker un pétaoctet de données, soit mille téraoctets.En cause : une gamme de communication considérable entre deux neurones, au niveau des synapses.
Une capacité de stockage proche de celle d'internet. Cette révélation sur la puissance de notre cerveau a de quoi nous donner le vertige. Des chercheurs en neurosciences du Salk Institute de l'université de Californie (Etats-Unis) ont mesuré la capacité du cerveau humain et trouvé qu'elle était 10 fois plus grande que ce que les scientifiques pensaient. Leur étude est publiée dans la revue eLife.
Les neurones communiquent grâce aux synapses
Les chercheurs ont analysé les tissus de cerveaux de rats et ont reproduit en 3D une toute petite partie du cerveau impliquée dans la mémoire : l'hippocampe. Ils y ont étudié les synapses, zones de connexions entre deux neurones : la "tête" d'un neurone (l'axone) envoie des informations à la "queue" (dendrite) d'autres neurones. Cette zone de contact est appelée synapse. Selon le volume de cette zone, qui peut varier d'un facteur 60, la quantité d'informations transmise varie. C'est ce que les scientifiques appellent la force synaptique, qui traduit l'activité et la puissance de la communication neuronale. Cette force peut se mesurer en octets, la même unité que celle de la mémoire les ordinateurs.
Un million de gigaoctets de mémoire
Ce que les chercheurs américains ont découvert est l'impressionnante variété de niveaux de connexion qui peut exister au sein d'une synapse : selon ces neuroscientifiques, un neurone peut en effet se connecter jusqu'à 26 fois à un autre neurone, multipliant d'autant la force synaptique. Résultat : le cerveau pourrait stocker un pétaoctet de données (soit 10 puissance 15 octets) ou 1 000 téraoctets (To) ou encore un million de gigaoctets (Go) ! "Nos nouvelles mesures de la capacité de mémoire du cerveau revoit à la hausse les estimations conventionnelles d'un facteur 10, à au moins un pétaoctet, soit la même fourchette qu'internet" se félicite Terry Sejnowski, principal auteur de l'étude, dans un communiqué du Salk Institute. Ces travaux sur le cerveau permettraient par exemple, selon les chercheurs, de développer des ordinateurs plus performants. "Les implications de nos résultats possèdent une grande portée" ajoute le chercheur. "Derrière le chaos et le désordre apparents du cerveau se trouve une véritable précision de taille et de forme des synapses qui nous avait jusqu'ici échappé."
Simuler l'action du cerveau par ordinateur, bientôt une réalité ?
Des chercheurs ont réussi à modéliser sur ordinateur l'activité d'une partie du cerveau de rat. Cette simulation technologique ouvre la voie de la modélisation de cerveaux humains.
Créer un cerveau numérique qui agit comme un cerveau vivant, c'est possible ? Oui, pour 82 chercheurs de 22 pays différents, coordonnés par l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse, puisqu'ils ont réussi à reproduire l'activité d'un morceau de cerveau de rat sur ordinateur. Leur projet, intitulé Blue brain project, vise à modéliser l'activité cérébrale complète d'un rat puis, à terme, celle d'un humain. Leurs premiers travaux, publiés dans la revue scientifique Cell, ont permis de reconstruire le fonctionnement d'une portion de cerveau "in silico", c'est-à-dire par ordinateur. Cet échantillon ne correspond qu'à 0,3 millimètres cubes de tissu cérébral mais contient tout de même 31 000 neurones et 8 millions de connexions virtuelles qui miment les véritables échanges entre les cellules cérébrales. Le but de ces recherches est de modéliser par ordinateur les messages chimiques et électriques du cerveau pour mieux comprendre son fonctionnement et améliorer le diagnostic et le traitement de maladies neurologiques et psychiatriques.
Le Blue brain project bénéficie d'une aide financière de plus d'un milliard d'euros délivrée par le projet européen Human brain project. Ce dernier est à l'origine de nombreux débats au sein de la communauté scientifique et a fait l'objet en 2014 d'une lettre ouverte adressée à la Commission européenne. En effet, ce type de travaux soulève des questions éthiques sur le bien-fondé de la numérisation du cerveau humain et sur les risques liés au développement d'une conscience artificielle.
Mémoire : trop d'infos nuit à la rapidité du cerveau
Le cerveau des personnes âgées est plus lent car il est, contrairement à celui des plus jeunes, il est « rempli de beaucoup plus d'informations » selon une nouvelle étude scientifique allemande.
Il est souvent établi qu'en vieillissant, les adultes semblent perdre la mémoire. Une nouvelle étude scientifique allemande publiée dans la revue spécialisée Journal of Topics in Cognitive Science révèle que « le cerveau humain fonctionne avec l'âge plus lentement, mais seulement parce qu'il a stocké au fil du temps plus de connaissances. »
Le linguiste Michael Ramscar de l'Université allemande de Tübingen a voulu comprendre l'évolution de nos capacités mentales quand nous vieillissons et vérifier l'hypothèse de notre déclin progressif.
Avec son équipe de chercheurs, ils sont arrivés à une conclusion différente. Les scientifiques de l'Université de Tübingen ont créé des modèles informatiques qui prédisent et évaluent le comportement humain et leurs capacités cognitives au fil du vieillissement. Ils ont nourris des ordinateurs d'informations équivalentes à l'évolution d'une vie d'un jeune adulte et d'une personne âgée. Ils ont ensuite comparé les performances des deux ordinateurs. L'ordinateur « âgé » a semblé moins performant car beaucoup plus lent.
Michael Ramscar illustre ce phénomène avec deux exemples concrets : «c'est plus facile de se souvenir parfaitement de deux dates d'anniversaire que de 200, » et affirme qu' « il est difficile d'affirmer que la personne qui se souvient des deux dates ait une meilleure mémoire que celle qui connaît les anniversaires de 200 personnes mais uniquement dans neuf cas sur dix. »
De la même manière, il est plus facile de trouver une information dans une bibliothèque de 20 ouvrages que dans celle qui en contient 200.» Avec ces recherches, les scientifiques ont établi que « la mesure des capacités cognitives des personnes âgées doit être conçue différemment et le ralentissement du cerveau n'a rien à voir avec le déclin cognitif. » Aujourd'hui les tests médicaux ne prennent pas en compte la quantité d'informations que détient le cerveau et n'analysent que sa performance et sa rapidité.