Colonne corticale - Cortical column

Une colonne corticale , également appelé hypercolonne , macrocolumn , colonne fonctionnelle ou parfois le module cortical , est un groupe de neurones dans le cortex du cerveau qui peuvent être successivement traversée par une sonde insérée perpendiculairement à la surface corticale, et qui ont à peu près identiques champs récepteurs . Les neurones dans une minicolonne (microcolonne) codent des caractéristiques similaires, alors qu'une hypercolonne "dénote une unité contenant un ensemble complet de valeurs pour un ensemble donné de paramètres de champ récepteur". Un module cortical est défini soit comme synonyme d'une hypercolonne (Mountcastle), soit comme un bloc tissulaire de plusieurs hypercolonnes qui se chevauchent.

L'hypothèse colonnaire affirme que le cortex est composé de colonnes discrètes et modulaires de neurones, caractérisées par un profil de connectivité cohérent.

On ne sait toujours pas ce que l'on entend précisément par le terme, et il ne correspond à aucune structure unique au sein du cortex. Il a été impossible de trouver un microcircuit canonique qui corresponde à la colonne corticale, et aucun mécanisme génétique n'a été déchiffré qui désigne comment construire une colonne. Cependant, l'hypothèse de l'organisation en colonnes est actuellement la plus largement adoptée pour expliquer le traitement cortical de l'information.

Cortex cérébral de mammifère

Article détaillé : Cortex cérébral

Le cortex cérébral des mammifères , la matière grise encapsulant la matière blanche , est composé de couches . Le cortex humain mesure entre 2 et 3 mm d'épaisseur. Le nombre de couches est le même chez la plupart des mammifères, mais varie dans tout le cortex. Dans le néocortex, 6 couches peuvent être reconnues bien que de nombreuses régions manquent d'une ou plusieurs couches, moins de couches sont présentes dans l' archipallium et le paléopallium .

Organisation fonctionnelle en colonnes

L'organisation fonctionnelle en colonnes, telle qu'elle a été initialement encadrée par Vernon Mountcastle , suggère que les neurones qui sont horizontalement à plus de 0,5 mm (500 µm) les uns des autres n'ont pas de champs récepteurs sensoriels qui se chevauchent, et d'autres expériences donnent des résultats similaires : 200 à 800 µm. Diverses estimations suggèrent qu'il y a 50 à 100 minicolonnes corticales dans une hypercolonne, chacune comprenant environ 80 neurones. Leur rôle est mieux compris en tant qu'« unités fonctionnelles de traitement de l'information ».

Une distinction importante est que l'organisation en colonnes est fonctionnelle par définition et reflète la connectivité locale du cortex cérébral. Les connexions "haut" et "bas" dans l'épaisseur du cortex sont beaucoup plus denses que les connexions qui s'étendent d'un côté à l'autre.

Études Hubel et Wiesel

David Hubel et Torsten Wiesel ont poursuivi les découvertes de Mountcastle dans le cortex sensoriel somatique avec leurs propres études sur la vision. Une partie des découvertes qui leur ont valu le prix Nobel 1981 était qu'il y avait aussi des colonnes corticales dans la vision , et que les colonnes voisines étaient également liées en fonction en termes d'orientation des lignes qui évoquaient la décharge maximale. Hubel et Wiesel ont poursuivi leurs propres études avec des travaux démontrant l'impact des changements environnementaux sur l'organisation corticale, et la somme totale de ces travaux a abouti à leur prix Nobel.

Nombre de colonnes corticales

Il y a environ 100 000 000 de minicolonnes corticales dans le néo-cortex avec jusqu'à 110 neurones chacune, ce qui donne 1 000 000 à 2 000 000 de colonnes corticales. Il peut y en avoir plus si les colonnes peuvent se chevaucher, comme suggéré par Tsunoda et al .

Informations mises à jour : ce n'est plus un consensus scientifique maintenant que « Il y a environ 100 000 000 de minicolonnes corticales dans le néo-cortex avec jusqu'à 110 neurones chacune », car la recherche originale est trop arbitraire à bien des égards : les auteurs ont simplement choisi une largeur et une longueur fixes pour calculer le nombre de cellules. Ils utilisent principalement le nombre pour proposer que le néocortex est uniforme, mais des recherches ultérieures ont souligné que le néocortex n'est en effet pas uniforme en étudiant neuf espèces de primates et ont constaté que "le nombre de neurones sous 1 mm 2 de la surface corticale cérébrale" "varie par trois fois selon les espèces." Alors maintenant, il est de bon sens que le néocortex n'est pas uniforme. Le nombre de neurones au sein d'une même colonne est une variable, qui dépend de l'existence de colonnes corticales dans certaines zones cérébrales et de la définition de la colonne.

Voir également

Les références

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