How spontaneous brain activity keeps you alive - Nathan S. Jacobs

Comment l'activité cérébrale spontanée vous maintient en vie - Nathan S. Jacobs

Traducteur: Romain Neveu Relecteur: Mohand Habchi

You probably don't need to be told how important your brain is.

On n'a pas vraiment besoin de vous rappeler l'importance du cerveau.

After all, every single thing you experience,

En fin de compte, toutes vos expériences,

your thoughts and your actions,

vos pensées et vos actions,

your perceptions and your memories

vos perceptions et souvenirs,

are processed here in your body's control center.

sont traitées dans la tour de contrôle de votre corps.

But if this already seems like a lot for a single organ to handle,

Même si cela semble déjà beaucoup à gérer pour un seul organe,

it's actually only a small part of what the brain does.

ce n'est qu'une petite partie de ce que le cerveau fait en réalité.

Most of its activities are ones you'd never be aware of,

Vous n'aurez conscience de la majorité de ses activités

unless they suddenly stopped.

que si elles s'arrêtent brusquement.

The brain is made up of billions of neurons,

Le cerveau est composé de milliards de neurones,

and trillions of connections.

et de trillions de connexions.

Neurons can be activated by specific stimuli or thoughts,

Les neurones sont activés par certains stimulus ou pensées,

but they are also often spontaneously active.

mais ils sont aussi souvent actifs spontanément.

Some fire cyclically in a set pattern.

Certains s'activent selon un modèle fixe,

Others fire rapidly in short bursts before switching off,

D'autres s'activent rapidement avant de se déconnecter,

or remain quiet for long periods

ou restent inactifs pendant de longues périodes

until thousands of inputs from other neurons line up in just the right way.

jusqu'à ce que des milliers d'entrées d'autres neurones

soient correctement alignés.

À grande échelle,

On a large scale,

this results in elaborate rhythms of internally generated brain activity,

cela entraîne un rythme élaboré d'activité cérébrale généré en interne,

humming quietly in the background

qui ronronne discrètement dans l'ombre,

whether we're awake, asleep,

que vous soyez réveillé, endormi,

or trying not to think about anything at all.

ou que vous essayez de ne penser à rien.

And these spontaneously occurring brain functions

Et ces fonctions du cerveau qui se produisent spontanément,

form the foundation upon which all other brain functions rely.

forment la fondation sur laquelle reposent toutes les autres fonctions.

The most crucial of these automatically occurring activities

Les activités automatiques les plus cruciales

are the ones that keep us alive.

sont celles qui nous maintiennent en vie.

For example, while you've been paying attention to this video

Par exemple, alors que votre attention est portée sur cette vidéo,

spontaneous activity in your brain has been maintaining your breathing

des activités spontanées dans votre cerveau

ont maintenu votre rythme respiratoire à environ 12 à 16 respirations par minute,

at 12 to 16 breaths a minute, making sure that you don't suffocate.

pour que vous ne suffoquiez pas.

Without any conscious effort,

Sans effort délibéré,

signals from parts of your brainstem are sent through the spinal cord

des signaux de votre tronc cérébral sont envoyés par la moelle épinière

to the muscles that inflate your lungs,

vers les muscles qui gonflent vos poumons,

making them expand and contract, whether or not you're paying attention.

ce qui les gonfle et les contracte, que vous fassiez attention ou non.

The neuronal circuits underlying such rhythmic spontaneous activity

Les circuits neuronaux qui sous-tendent ces activités rythmiques spontanées,

are called central pattern generators,

s'appellent « réseaux locomoteurs spinaux »,

and control many simple repetitive behaviors,

et contrôlent tout comportement simple et répétitif,

like breathing,

comme respirer, marcher et avaler.

walking,

and swallowing.

Ongoing neural activity also underlies our sensory perception.

L'activité neuronale continue

est sous-jacente à notre perception sensorielle.

On pourrait croire que les neurones de votre rétine

It may seem

that the neurons in your retina that translate light into neural signals

qui transforment la lumière en signaux neuronaux

would remain quiet in the dark,

soient inactifs dans le noir,

but in fact,

mais en fait,

the retinal ganglion cells that communicate with the brain

les cellules ganglionnaires rétiniennes qui communiquent avec le cerveau

are always active.

sont toujours actives.

And the signals they send are increases and decreases in the rate of activity,

Et les signaux envoyés

sont des augmentations et des baisses de l’activité,

rather than separate bursts.

et non des éclats séparés.

So at every level, our nervous system is teeming with spontaneous activity

À tous les niveaux, notre système nerveux grouille d'activité spontanée

that helps it interpret and respond to any signals it might receive.

qui l'aide à interpréter et répondre à tout signal reçu.

And our brain's autopilot isn't just limited to our basic biological functions.

L’autopilote de notre cerveau

n'est pas juste limité aux fonctions biologiques de base.

Have you ever been on the way home,

Vous est-il déjà arrivé, en rentrant,

started thinking about what's for dinner,

de penser à ce qu'il y avait pour le dîner,

and then realized you don't remember walking for the past five minutes?

et de ne pas avoir remarqué que vous marchiez depuis cinq minutes ?

While we don't understand all the details,

Même si on ne connaît pas tous les détails,

we do know that the ongoing activity in multiple parts of your brain

on sait que l'activité continue dans plusieurs parties de votre cerveau

is somehow able to coordinate what is actually a complex task

est capable de coordonner une tâche complexe

involving both cognitive and motor functions,

qui implique des fonctions cognitives et motrices,

guiding you down the right path and moving your legs

vous guidant sur le bon chemin et remuant vos jambes

while you're getting dinner figured out.

alors que vous pensez à votre dîner.

But perhaps the most interesting thing about spontaneous brain function

Mais le plus intéressant concernant la fonction spontanée du cerveau,

est son implication dans l'un des phénomènes les plus mystérieux

is its involvement in one of the most mysterious

and poorly understood phenomena of our bodies: sleep.

et le moins compris de notre corps : le sommeil.

You may shut down and become inactive at night,

Vous pouvez vous déconnecter et vous désactiver pendant la nuit,

but your brain doesn't.

mais votre cerveau, lui, non.

While you sleep,

Pendant votre sommeil,

ongoing spontaneous activity gradually becomes more and more synchronized,

les activités spontanées deviennent de plus en plus synchronisées,

eventually developing into large, rhythmic neural oscillations

et se transforment finalement en des oscillations neuroniques rythmées

that envelop your brain.

qui enveloppent votre cerveau.

This transition to the more organized rhythms of sleep

Cette transition vers des rythmes plus organisés du sommeil

starts with small clusters of neurons tucked in the hypothalamus.

commence grâce à de petites quantités de neurones provenant de l’hypothalamus.

Despite their small number,

Malgré leur faible nombre,

these neurons have a huge effect

ces neurones ont un effet immense

in turning off brainstem regions that normally keep you awake and alert,

sur l’atténuation du tronc cérébral qui vous permet de rester éveillé et alerte,

permettant à d'autres organes, comme le cortex ou le thalamus,

letting other parts, like the cortex and thalamus,

slowly slip into their own default rhythms.

de tomber lentement dans leur rythme de base.

Plus notre sommeil est profond,

The deeper we fall into sleep,

the slower and more synchronized this rhythm becomes,

plus le rythme devient lent et synchronisé,

les phases les plus profondes

with the deepest stages dominated by large amplitude, low frequency delta waves.

étant dominées par des ondes delta de grande amplitude et de basse fréquence.

But surprisingly, in the middle of this slow wave sleep,

Étonnamment, au milieu de ce sommeil caractérisé par une onde lente,

the brain's synchronized spontaneous activity

l'activité spontanée et synchronisée du cerveau

repeatedly transitions into the sort of varied bursts

fait la transition entre les sortes d'éclats

that occur when we're wide awake.

qui surviennent lorsque vous êtes réveillé.

This is the sleep stage known as REM sleep,

Cette phase s'appelle le sommeil paradoxal,

where our eyes move rapidly back and forth as we dream.

durant laquelle les yeux bougent rapidement pendant le sommeil.

Neuroscientists are still trying to answer many fundamental questions about sleep,

Les neuroscientifiques

cherchent toujours des réponses sur le fonctionnement du sommeil,

such as its role in rejuvenating cognitive capacity,

comme son rôle dans la revitalisation des capacités cognitives,

cellular homeostasis,

l'homéostasie cellulaire,

and strengthening memory.

et le renforcement de la mémoire.

And more broadly, they are exploring

Plus généralement, ils recherchent comment le cerveau peut accomplir

how it is that brain can accomplish such important and complex tasks,

des tâches aussi importantes et complexes,

such as driving, or even breathing, without our awareness.

comme conduire, ou même respirer, sans en être conscient.

But for now, until we are better able

Mais pour le moment,

avant qu'on soit capable de comprendre le fonctionnement de leur spontanéité,

to understand the inner workings of their spontaneous functioning,

Il faut apprécier le fait que notre cerveau

we need to give our brains credit for being much smarter

soit beaucoup plus intelligent que nous.

than we ourselves are.