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Le cerveau humain est remarquable mais pas extraordinaire

dernière mise à jour le 17/01/2017

Abstract

Les neuroscientifiques sont habitués à un certain nombre de «faits» sur le cerveau humain: il a 100 milliards de neurones et 10 à 50 fois plus de cellules gliales; il est le plus grand que prévu pour son corps parmi les primates et les mammifères en général, et donc le plus cognitivement capable; il consomme un remarquable 20% de l'énergie corporelle totale, bien qu'il ne représente que 2% de la masse corporelle en raison d'un besoin métabolique accru de ses neurones; et il est doté d'un cortex cérébral surdéveloppé, le plus grand par rapport à la taille du cerveau. Ces faits ont conduit à la notion répandue que le cerveau humain est littéralement extraordinaire: un cas isolé chez les cerveaux de mammifères, défiant les règles évolutives qui s'appliquent à d'autres espèces, avec un caractère unique apparemment nécessaire pour justifier les capacités cognitives supérieures des humains sur les mammifères même ceux aux cerveaux encore plus grands. Ces faits, avec des implications profondes pour la neurophysiologie et la biologie évolutionniste, ne sont pas fondés sur des preuves solides ou des hypothèses saines. Notre développement récent d'une méthode permettant une quantification rapide et fiable du nombre de cellules qui composent le cerveau entier a fourni un moyen de vérifier ces faits. Ces nouvelles preuves permettent d’affirmer qu'avec 86 milliards de neurones et autant de cellules non neuronales, le cerveau humain est un cerveau de primate simplement amplifié dans sa composition cellulaire et son coût métabolique, dont le cortex relativement plus grand  n’a pas un nombre relativement plus grand de neurones, et dont le métabolisme et les capacités cognitives sont remarquables simplement en raison de son très grand nombre de neurones.

 

Conclusion

En dépit de nos efforts continus pour comprendre la biologie à la lumière de l'évolution, nous avons souvent considéré le cerveau humain comme un cas singulier pour justifier nos capacités cognitives, comme si l'évolution s'appliquait à toutes les espèces sauf aux humains. De façon remarquable, toutes les caractéristiques qui semblaient indiquer le cerveau humain comme extraordinaire, un point hors de la courbe, peuvent maintenant être considérées rétrospectivement comme provenant de comparaisons à la taille du corps avec l’hypothèse sous-jacente selon laquelle la taille de tous les cerveaux de mammifères (donc le nombre de leurs neurones) est étroitement couplée  à la taille de leur corps. Nos données quantitatives récemment acquises sur la composition cellulaire du cerveau humain et sa comparaison avec d'autres cerveaux, primates et non primates, indiquent fortement que nous devons repenser la place que le cerveau humain occupe dans la nature et l'évolution et réécrire quelques concepts de base enseignés dans les manuels scolaires. Le cerveau humain a juste le nombre de neurones et de cellules non neuronales attendus chez un primate dont le cerveau aurait cette taille, avec la même distribution de neurones entre le cortex cérébral et le cervelet comme que d'autres espèces, en dépit de l'élargissement relatif du premier. L’énergie qu’il consomme est celle qui est attendue pour ce nombre de neurones. Il est possible que ce soit le passage d’un régime alimentaire cru à un régime d’aliments cuits qui ait permis d’atteindre ce nombre considérables de neurones et les capacités cognitives qui vont avec.

PS : Encore une fois, la différence entre hommes et animaux est plus quantitative que qualitative.

Bibliographie

Herculano-houzel S
The remarkable, yet not extraordinary, human brain as a scaled-up primate brain and its associated cost
Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Jun 26;109 Suppl 1:10661-8
DOI : 10.1073/pnas.1201895109

 

Médecine évolutionniste (ou darwinienne)

Depuis quelques années, le problème de l'antibiorésistance, les progrès de la génomique, la redécouverte du microbiote et la prise en charge de maladies au long cours, nécessitent l'introduction d'une pensée évolutionniste dans la réflexion clinique

Le premier diplôme universitaire intitulé "Biologie de l'évolution et médecine" a été mis en place à la faculté de Lyon. Voir ICI

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