Les bébés peuvent donner des coups de pied avec une force de plus de 10 kilogrammes, un phénomène qui laisse les scientifiques perplexes depuis des siècles. Aujourd’hui, un modèle montre qu’il aide le bébé à apprendre à contrôler son corps.
« Les circuits complexes du système nerveux ne sont pas prédéterminés par les gènes, mais sont plutôt renforcés par les mouvements du corps », ont écrit les chercheurs de l’Université de Caroline du Sud (USK) dans un communiqué de presse.
La découverte met en lumière une multitude de maladies, des spasmes et crampes à la sclérose en plaques, en passant par les lésions de la moelle épinière et les maladies des motoneurones. Les centaines de neurones qui contrôlent chaque muscle se synchronisent chez le fœtus pour créer de fortes contractions qui activent des « capteurs ».
« Ces modèles d’activité interconnectés peuvent être utilisés pour connecter les circuits de la moelle épinière qui coordonnent les muscles par le biais de réflexes », selon l’équipe dirigée par le professeur Henrik Jörntel de l’Université de Lund en Suède et Gerald Loeb de l’USC. « Le cerveau peut alors utiliser ces circuits pour apprendre des mouvements volontaires bien coordonnés, gracieux et efficaces. »
Montrer comment le corps apprend et s’adapte s’appuie sur la théorie évolutionniste avancée pour la première fois par le légendaire psychologue américain James Mark Baldwin en 1896. Elle suggère qu’un animal nouveau-né porteur d’une mutation locomotrice potentiellement bénéfique devrait la reproduire et la distribuer. Si le système nerveux de l’animal est soigné avec le vieux corps, il ne survivra probablement pas.
« Le nouveau modèle décrit comment les circuits neuronaux de la moelle épinière peuvent apprendre la mécanique du nouveau corps à partir de ses premiers mouvements spontanés », ont poursuivi les chercheurs. « Ce nouveau modèle de développement a des implications sur les moyens de traiter les troubles neuromusculaires et pourrait également constituer un moyen simple de concevoir de meilleurs contrôleurs pour les robots. »
L’équipe internationale étudie actuellement comment le cerveau apprend à se connecter à la moelle épinière. Ils ajoutent qu’il s’agit « d’une étape de plus parmi les nombreuses étapes nécessaires pour construire un système nerveux complet capable d’un comportement intelligent capable de séparer automatiquement le concept de soi du concept de monde ».
Les auteurs de l’étude espèrent que cela permettra également de mieux comprendre les problèmes de développement tels que la paralysie cérébrale et les difficultés de récupération après des lésions médullaires et des accidents vasculaires cérébraux.
Jusqu’à présent, il a été difficile de faire en sorte que les robots effectuent des tâches motrices que les humains accomplissent facilement. La moelle épinière est bien plus qu’un câble qui relie le cerveau aux muscles. Il contient des réseaux complexes qui génèrent tout, depuis les simples réflexes de flexion du genou jusqu’à la marche et d’autres mouvements plus complexes.
« Le cerveau apprend à utiliser ces circuits spinaux pour générer le comportement gracieux et efficace que nous tenons pour acquis », expliquent les chercheurs. « Les robots sont souvent maladroits parce qu’ils ne disposent pas de tels circuits. Les circuits de la moelle épinière ne peuvent pas être appliqués à un robot car la mécanique des robots est différente de celle des animaux. »
Les simulations informatiques permettent à n’importe quel robot de reproduire les étapes du développement humain pour donner naissance à l’équivalent des circuits spinaux du corps.
La plupart des femmes enceintes commencent à sentir leur bébé bouger entre 16 et 24 semaines. Les mouvements vont du coup de pied au balancement, en passant par le balancement ou le roulement, qui peuvent changer à mesure que la grossesse progresse.
Les résultats sont publiés dans le Journal of Neurophysiology.
Source bgnes
