Il y a différentes façons de regarder le cerveau. Un des outils de recherche les plus populaires est l'IRM, ou imagerie par résonance magnétique. Cette méthode utilise un gros aimant et des ondes radios. L'IRM n'est pas considéré comme posant de risque à moins d'avoir du métal dans le corps, tel qu'un stimulateur cardiaque. Un autre type d'imagerie est la tomoscintigraphie par émission de positrons (TEP). Ce type d'imagerie requiert l'injection d'une petite quantité d'un traceur radioactif dans le sang, et de le suivre alors qu'il parvient au cerveau. La TEP expose les patients à une petite dose de radiations, mais celle-ci (5 mSv) est bien en-dessous de la limite annuelle imposée par Santé Canada (50 mSv). Dans la pratique clinique, la tomodensitométrie (CT scan) est le type d'imagerie la plus utilisée, surtout en neurologie et neurochirurgie. Ceci est probablement dû au fait que la tomodensitométrie est plus rapide et moins coûteuse que l'IRM. Un scan CT utilise les rayons X; la quantité de radiations reçues pendant un seul scan est équivalente aux quantités de radiations reçues pendant 2.7 ans de vie normale. ​

PETITE PAUSE D'HISTOIRE DE LA NEUROSCIENCE...
En 1985, l'Hôpital Neurologique de Montréal (aussi appelé Le Neuro) a obtenu le tout premier appareil d'IRM du pays. En février 2019, Le Neuro a cette fois obtenu le tout premier puissant appareil d’IRM à 7 teslas pour corps entier fabriqué par Siemens, qui est à ce jour le plus puissant appareil d'IRM au pays. Ça va sans dire que Le Neuro vise toujours plus haut quand il s'agit des nouvelles technologies pour regarder à l'intérieur du cerveau des gens!

​Faire une carte du cerveau c’est décrire tous les neurones et leurs connexions. Le résultat est parfois appelé le « connectome ». Les neuroscientifiques ont mis plusieurs années à cartographier un simple millimètre cube d’un cerveau d’une souris et le projet a généré beaucoup de données. Malgré les progrès réalisés sur la compréhension du cerveau, les technologies actuelles ne suffisent pas pour faire une telle cartographie détaillée du cerveau humain. Cependant, il y a beaucoup d’initiatives d’envergure dont le but est de comprendre le cerveau et d’intégrer la recherche en neurosciences. Le projet « BRAIN Initiative » lancé par le président Américain Barack Obama a pour but de développer des technologies qui peuvent aider les neuroscientifiques à comprendre les activités du cerveau, les circuits nerveux, et ultimement être capable d’intervenir dans les maladies neurologiques. Le Projet du Connectome Humain (photo ci-dessus) aux États-Unis utilise une technique de visualisation du cerveau appelée imagerie à résonance magnétique (IRM), ainsi que d’autres techniques non-invasives, pour comprendre le connectome à l’échelle du cerveau entier, plutôt qu’au niveau des neurones individuels. Le Projet du cerveau humain, commencé par Henry Markram, tente d’effectuer de l'ingénierie inversée sur le cerveau et de le modéliser à l’aide d’outils informatiques.

HISTOIRE
 
Au tout début de la psychologie, Franz Joseph Gall a développé une théorie appelée la phrénologie, qui soutient que la personnalité peut être déterminée à partir de mesures des bosses du crâne. C’est vrai que le cerveau peut changer de taille et de forme lorsque nous apprenons et faisons l’expérience de nouvelles choses, mais ceci ne se voit pas à l’extérieur du crâne!

Il y a plusieurs types de bégaiements. Le bégaiement neurogénique survient parfois après un accident au cerveau comme un accident vasculaire cérébral (AVC), et le bégaiement psychogénique est associé aux maladies mentales. Mais le type de bégaiement le plus commun est le bégaiement développemental, qui apparaît chez les enfants de 2-4 ans alors qu’ils apprennent à parler. Ce type de bégaiement est surtout héréditaire. Certaines étudies suggèrent qu’il est transmis de parents à enfants avec une composante héréditaire allant jusqu’à 70%. Les scientifiques peuvent déterminer le degré d’héritabilité en faisant des études sur les différences de fréquence des maladies entre les jumeaux identiques et les jumeaux non-identiques. 

Le bégaiement peut s’aggraver dans des situations de stress, mais à la base il est considéré comme un désordre neurologique et non pas seulement un problème d’anxiété. Le bégaiement développemental est souvent associé à des problèmes de structure du cerveau. Par exemple, le gyrus frontal inférieur gauche des enfants qui bégaient a une matière grise anormale, ainsi que moins de matière blanche qui la connecte au reste du cerveau.  Cette région est impliquée dans la production du langage, et correspond à peu près à la région de production du langage parlé appelée « aire de Broca ». Pour en apprendre plus, visitez l’Association des jeunes bègues du Québec.

Un mal de tête est une perception de douleur dans la tête. Il peut être déclenché par une variété de causes passant du stress et de la tension (le plus commun) aux tumeurs (rare), et même par l'abus de certains médicaments. Le mécanisme peut différer tout dépendant du type de mal de tête, et plusieurs ne sont pas encore compris. Par contre, plusieurs maux de tête impliquent de la douleur projetée, ou une douleur ressentie dans un endroit différent de sa véritable origine. Par exemple, certains maux de tête peuvent provenir de problèmes au niveau du cou ou des épaules.
Les maux de tête causés par de la tension arrivent souvent après une période de stress ou de fatigue. Les récepteurs de douleur sont activés au niveau de la tête, du cou, et des épaules, ce qui se transforme en une sensibilité musculaire. Nous ne sommes toujours pas certains de ce qui activerait initialement ces récepteurs à la douleur.
Les migraines sont des maux de tête récurrents et très douloureux. Elles sont souvent d'un seul côté de la tête, durent moins de 72 heures et peuvent provoquer de la nausée, ou une hypersensibilité à la lumière ou au son. Maintenant, plusieurs scientifiques croient qu’elles sont causées par une vague d'activité cérébrale anormale appelée dépression corticale propagée. Cette vague d’activité dans le cerveau peut éventuellement se rendre au nerf trijumeau, un nerf responsable de transmettre les signaux du toucher et de la douleur provenant du visage. Cette stimulation du nerf trijumeau est ressentie comme un mal de tête. L’origine de cette vague d’activité cérébrale est aussi incertaine.

​Le sommeil est régulé par deux systèmes du corps humain: l'homéostasie de l'éveil et du sommeil, ainsi que l'horloge biologique circadienne. Lorsque nous sommes éveillés pendant une longue période de temps, le système d'homéostasie mesure le besoin de sommeil qui s'accumule et informe qu'il est temps de se reposer. L'horloge interne circadienne régule l'heure à laquelle on s'endort et on se réveille chaque jour. Cette horloge biologique est contrôlée par une partie du cerveau appelée noyau suprachiasmatique (NSC), un groupe de cellules dans l'hypothalamus qui répond aux signaux de noirceur et de lumière. Les perturbations dans ces systèmes peuvent causer des problèmes de sommeil, comme l'insomnie.
Pour en apprendre davantage, visitez le site du sommeil et de médecine générale.

​Le film "Les 50 premiers rendez-vous" est-il réaliste? L'amnésie dans les films est souvent problématique. Il y a deux types d'amnésie: antérograde et rétrograde. Les gens souffrant d'amnésie rétrograde perdent la mémoire de leur passé, mais sont encore capable de former de nouveaux souvenirs. L'amnésie antérograde est le contraire: les souvenirs du passé sont intacts, mais les patients sont incapables de créer de nouveaux souvenirs. C'est ce type d'amnésie qui est décrit dans "Les premiers 50 rendez-vous". Cependant, l'amnésie antérograde ne se "réinitialise" pas chaque nuit comme dans ce film. En fait, les évènements sont oubliés aussitôt qu'ils quittent la mémoire temporaire, ou aussitôt que le cerveau arrête de se concentrer sur l'information. Cela signifie que le patient oublie à chaque quelques minutes.

​Les anciens égyptiens enlevaient les organes et les préservaient dans des pots lorsqu'une personne mourrait. Cependant, le cerveau n'était pas considéré comme étant important et était jeté aux ordures! Malgré tout, les anciens égyptiens ont écrit certains des plus vieux textes médicaux à propos du cerveau, incluant certains cas très spécifiques de lésions cérébrales. Pour en apprendre plus, clique ici (site en anglais seulement).

​Le nombre de neurones nécessaires pour constituer un cerveau est très variable. Des animaux, comme les éponges, n’ont aucun neurone et donc pas de cerveau. Le petit ver rond C. Elegans n’a que 302 neurones, mais c’est suffisant pour qu’il ait des comportements complexes comme l’apprentissage, la reproduction, et la recherche de nourriture. L’organisation de ces neurones est identique pour tous les vers de cette espèce, ce qui est très utile pour les scientifiques qui les étudient. Le cerveau humain a environ 85 milliards de neurones! La structure globale du cerveau (les lobes par exemple) est la même chez la plupart des gens, mais contrairement à C. Elegans, les connexions entre neurones se développement de manière très différente d’un individu à l’autre. C’est ce qui nous permet de nous adapter à de nouvelles situations. L’éléphant d’Afrique a trois fois plus de neurones qu’un humain, mais attention! La taille d’un cerveau n’est pas toujours reliée à l’intelligence. D’autres facteurs ont un impact sur l’intelligence : le nombre de connections entre les neurones, le ratio entre la taille du cerveau et la taille du corps, le nombre de cellules de soutien du cerveau, ou la complexité des synapses.

Alors que le cerveau contient surtout des réseaux de neurones en communication, certaines études ont montré que certains neurones réagissent aux visages et, même, à des personnes précises ! Cette idée, la théorie du neurone grand-mère, suggère qu’une seule cellule est responsable pour reconnaître un individu. En utilisant des électrodes pour enregistrer les réponses des cellules individuelles, les scientifiques ont démontré que lorsque des photos de Jennifer Aniston ou de Bill Clinton ont été présentées aux participants, un seul neurone, contenu dans le lobe médial temporal, répondait. Cette découverte suggère que des types de cellules spécifiques sont impliquées dans la procession de tâches visuelles sophistiquées, nous permettant ainsi d’identifier une personne plutôt qu’une simple forme. En revanche, si la théorie est vraie, perdre cette cellule signifie aussi perdre la capacité de reconnaître une personne. Au moins, il est évident qu’une plus faible quantité de cellules du cerveau sont nécessaires pour reconnaitre des objets familiers, contrairement à ce qui était cru auparavant.

Les structures sont conservées. Vous aurez toujours 4 lobes (frontal, pariétal, temporal et occipital), un cervelet (pour l’équilibre et la coordination) et beaucoup de circonvolutions (reliefs sur le cerveau) et sillons (creux dans le cerveau). En revanche, tout ce que vous faites affecte le cerveau au niveau cellulaire (neurones). Après la naissance, votre cerveau grandit et crée de nouveaux neurones. Il continue de grandir jusqu'à environ 18 ans. Chaque fois que vous apprenez de nouvelles choses, vous créez de nouvelles connections entre vos neurones. Vous pouvez aussi modifier les connections avec l’expérience. C’est ce que l’on appelle la plasticité neuronale, et cela continue tout au long de votre vie !