Une étude récente de l’université Rutgers aux États-Unis dévoile une mécanique biologique qui éclaire la façon dont le cerveau orchestre simultanément des informations rapides et lentes des réflexes instantanés au raisonnement posé et contribue à mieux comprendre pourquoi nos capacités mentales diffèrent d’une personne à l’autre.

Publiée dans la revue Nature Communications, la recherche montre que le cerveau ne traite pas tous les signaux au même rythme. Certaines zones jouent un rôle de “unité de crise”, traitant les signaux rapides liés aux stimuli sensoriels et moteurs, tandis que d’autres opèrent plus lentement pour décoder le sens, le contexte et soutenir les décisions complexes. Les scientifiques désignent cette signature propre à chaque région sous le terme d’“échelles temporelles neuronales intrinsèques”, soit la durée pendant laquelle une zone conserve l’information avant de la transmettre.

Matière blanche: la “grande voirie” du cerveau

Selon l’étude, la coordination entre ces vitesses hétérogènes s’appuie sur le réseau de fibres nerveuses de la matière blanche, véritable “réseau routier” qui relie les régions cérébrales et permet d’intégrer en temps réel les signaux rapides et les signaux plus lents. Grâce à cette architecture, le cerveau combine ce qui survient immédiatement avec ce qui exige du temps pour être interprété.

Pour parvenir à ces conclusions, les chercheurs ont analysé des données d’imagerie cérébrale avancée de 960 participants et dressé des cartes précises des réseaux de connectivité afin de suivre la propagation de l’activité neuronale dans le temps.

Pourquoi nos capacités cognitives diffèrent-elles?

Les résultats révèlent que l’alignement entre les “horloges” régionales du cerveau et la structure de la matière blanche varie d’un individu à l’autre. Cette variabilité est partiellement corrélée aux différences de performances et de capacités cognitives observées entre individus.

Les auteurs ont également identifié des motifs temporels analogues chez la souris, suggérant que ce mécanisme dépasse l’espèce humaine et reflète un principe biologique général d’organisation cérébrale. Les chercheurs estiment que décrypter ce “timing neuronal” pourrait ouvrir de nouvelles perspectives en santé mentale: un déséquilibre de coordination temporelle pourrait contribuer à des troubles comme la schizophrénie ou la dépression. Ils soulignent toutefois que ces résultats relèvent de la recherche fondamentale menée chez des sujets sains, et que toute application clinique nécessitera des études longitudinales et d’intervention plus approfondies.