Petits cerveaux, grandes réalisations : révéler le potentiel des réseaux neuronaux réduits
ParisLes scientifiques ont longtemps eu du mal à comprendre comment les petits cerveaux accomplissent des tâches complexes. Autrefois, on pensait que des réseaux cérébraux plus grands étaient nécessaires pour des processus compliqués. Pourtant, de nouvelles recherches révèlent que les petits cerveaux peuvent également effectuer un travail sophistiqué grâce à des connexions neuronales bien établies.
Des chercheurs du campus de recherche Janelia de l'HHMI, dirigés par Marcella Noorman, ont étudié la manière dont les mouches des fruits peuvent se déplacer. Ils ont découvert que même un système cérébral simple peut suivre une direction avec précision. Cette recherche explore cette découverte.
- Les petits réseaux neuronaux peuvent effectuer efficacement des tâches complexes
- Les connexions neuronales précises sont essentielles dans les cerveaux de taille réduite
- Une nouvelle perspective possible sur les fonctions cérébrales comme la mémoire et la prise de décision
Des chercheurs ont découvert qu'un réseau fonctionnel, composé de seulement quatre neurones, peut aider à la navigation. Cela remet en question l'idée selon laquelle des fonctions cérébrales complexes requièrent un grand nombre de neurones. Ainsi, la manière dont les neurones sont connectés s’avère plus cruciale que leur nombre pour accomplir des tâches.
La découverte a des implications plus larges que simplement nous aider à trouver notre chemin. Elle démontre que de petits réseaux cérébraux peuvent accomplir des tâches élémentaires qui pourraient être des parties de tâches plus grandes et complexes dans des cerveaux plus développés. Cela a conduit les scientifiques à réexaminer la façon dont les organismes dotés de petits cerveaux gèrent des activités telles que la prise de décision et la mémorisation.
La recherche a révélé un compromis : utiliser moins de neurones signifie que les connexions entre eux doivent être plus précises pour obtenir les mêmes résultats que les cerveaux plus grands. Cela implique que nous devons mieux comprendre comment ces connexions précises se forment et restent efficaces.
Les recherches futures pourraient explorer comment ces petits réseaux restent robustes et évoluent face à leur environnement. Cela pourrait être crucial pour améliorer les réseaux de neurones artificiels, où optimiser les ressources limitées est essentiel.
Cette découverte revêt une grande importance pour les neurosciences et d'autres domaines, car elle ouvre de nouvelles perspectives. Elle nous pousse à reconsidérer la manière dont de petits cerveaux exécutent des tâches complexes et suggère des méthodes pour concevoir des systèmes capables de faire de même. Cela pourrait aboutir à des technologies informatiques plus efficaces et moins coûteuses, inspirées par ces systèmes naturels.
L'étude est publiée ici:
http://dx.doi.org/10.1038/s41593-024-01766-5et sa citation officielle - y compris les auteurs et la revue - est
Marcella Noorman, Brad K. Hulse, Vivek Jayaraman, Sandro Romani, Ann M. Hermundstad. Maintaining and updating accurate internal representations of continuous variables with a handful of neurons. Nature Neuroscience, 2024; DOI: 10.1038/s41593-024-01766-5
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