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Il rêve, sans doute. Mais à quoi ? © dreoferkie / Flickr - Licence Creative Common (by-nc-sa 2.0)
Karin Schwab et ses collègues de l'université Friedrich Schiller n'ont pas publié leurs résultats dans une revue de neurologie mais dans Chaos, une publication scientifique qui traite des phénomènes « non linéaires », dans le sens de chaotiques. Le détail est plus qu'une anecdote. Car si l'équipe de quatre scientifiques comprend logiquement deux neurophysiologistes, Karin Schwab et Herbert Witte, eux, sont mathématiciensmathématiciens à l'Institut de Statistiques médicales.
L'article est d'ailleurs paru dans un numéro spécial de Chaos, consacré aux « phénomènes de dynamique non-linéaire dans les structures neurologiques et les systèmes cognitifs ». On sait en effet depuis longtemps que des phénomènes chaotiques sont à l'œuvre dans le cerveau et y jouent un rôle important.
L'étude de l'activité cérébrale du fœtus à un stade précoce est extrêmement difficile. Chez l'Homme, on sait que vers le septième mois le fœtus présente transitoirement des mouvementsmouvements oculairesoculaires rapides (REM, pour Rapid Eye Movements), ce qui s'observe chez l'adulte durant le sommeil dit paradoxal. Toutes les vingt à quarante minutes, le cycle alternealterne entre phases à REM et phases de repos complet.
Le développement de l'activité cérébrale semble précoce
Mais qu'en est-il plus tôt durant la gestationgestation ? Cette activité cérébrale se met-elle en place brutalement ou très progressivement ? Faute de pouvoir installer des électrodesélectrodes sur un fœtus humain, la question reste ouverte.
Pour tenter d'y répondre, l'équipe de Karin Schwab s'est intéressée au cas du mouton, dont le développement embryonnaire n'est pas si éloigné de celui d'un être humain, pour la taille et pour la croissance du cerveau (150 jours, contre 280 chez l'homme). L'équipe allemande est parvenue à étudier l'électro-encéphalogramme d'un fœtus de 106 jours, donc très précoce, ce qui n'avait jamais été fait.
Pour dégager les signaux pertinents, il a fallu recourir à des méthodes mathématiques sophistiquées. Les auteurs concluent qu'à ce stade il existe déjà des rythmes cérébraux selon des cycles de 5 à 10 minutes, qui évoluent ensuite progressivement au fil du développement du cerveau. « Le sommeil n'évolue pas soudainement à partir d'un cerveau inerte. Le sommeil et ses états variables sont des processus activement régulés » résume Karin Schwab.
Ces résultats ne permettent pas de répondre à la question, très débattue, du rôle des cycles d'activité cérébrale observés chez le fœtus. Mais ils éclairent un coin d'ombre sur leur mise en place et sur le développement du cerveau, lequel reste encore mystérieux.
