Le cerveau sur mesure

Plus précisément, l'humain se caractérise par l'existence d'un état intersubjectif, l'état central fluctuant. Cet état est comme une partition à trois, interprétée par le corps — avec les hormones, le système nerveux, le système immunitaire —, le monde dans lequel se déploie le corps — qu'il perçoit, avec lequel il interagit — et puis la dimension temporelle — tout ce passé que nous traînons avec les gènes de l'espèce et notre histoire personnelle. En somme, chez les vertébrés, aucun individu n'a le même passé, la même dimension temporelle, même si le bagage génétique reste comparable. Le vertébré peut enfin s'exclamer : vive la différence !
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Autrement dit, la construction du sujet est historiquement fondée pour échapper à la dictature des gènes. Chez les vertébrés, on trouve bien un projet à respecter, mais la construction s'affranchit des plans du grand architecte. L'animal libre peut alors affirmer sa présence au monde.
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L'hippocampe, ainsi nommé pour sa forme qui rappelle celle de l'animal marin, reçoit des entrées provenant de pratiquement toutes les régions du cortex cérébral qui circulent le long d'une séquence de trois contacts successifs. Comme l'indiquent les données anatomiques, l'hippocampe fonctionne en boucle, à la façon d'une rotonde des grands hôtels dans laquelle on peut entrer et sortir. Son rôle peut se résumer à celui d'un comparateur entre l'état du monde et sa valeur affective. La ronde des influx nerveux dans les circuits hippocampiques s'accomplit de façon rythmique par périodes de 10 à 200 millisecondes (soit de 50 à 100 hertz). Cette activité électrique de nature oscillante jouerait un rôle important dans la formation des souvenirs ; présente au cours d'un apprentissage, elle réapparaît très fortement durant les rêves, illustrant au passage le lien probable qui associe mémoire et rêve. Compte tenu des interconnexions avec le cortex cingulaire et les corps mamillaires, l'hippocampe joue aussi un rôle majeur dans les traitements émotionnels de la mémoire.
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C'est grâce à l'existence de ces réorganisations que chacun peut construire sa personnalité sous la double influence de son histoire (ontogenèse) et de celle de l'espèce (phylogenèse). Ces deux formes de pression évolutive se conjugueront à l'action culturelle issue de l'interaction avec d'autres individus, pour permettre à l'être humain d'exister en tant qu'être vivant, unique et libre !
Les voies nerveuses qui se projettent sur le cortex ou celles qui en partent passent à travers le plan médian pour connecter chaque hémisphère à la moitié opposée (controlatérale) du corps. Ce phénomène anatomique de croisement des fibres nerveuses (ou décussation) est connu depuis fort longtemps. Hippocrate lui-même avait déjà noté qu'une blessure infligée du côté gauche de la tête engendrait des convulsions de la partie droite du corps blessé. La valeur adaptative de ces croisements reste encore une énigme pour les scientifiques.
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La partie la plus externe du cerveau, l'écorce (ou cortex) cérébrale est peu sensible à la dictature des gènes. En revanche, elle est constamment remodelée par l'histoire du sujet. Ses réseaux de neurones y sont instables, malléables, peu construits sous la commande des gènes, mais largement influencés par des facteurs extra- et intracorporels qui assurent des régulations dites épigénétiques. À l'inverse, les régions plus profondes du cerveau — le cerveau basal — réagissent structurellement beaucoup moins aux sollicitations de l'environnement et aux diverses expériences du sujet. Ces régions restent stables, génétiquement spécifiées et d'origine évolutive ancienne. On a qualifié abusivement ce cerveau de reptilien. En gérant la totalité des grandes fonctions vitales, nous verrons combien les territoires placés sous le cortex garantissent, eux aussi, l'adéquation du sujet à son milieu.
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De tous les objets naturels ou artificiels existant dans l'univers, le cerveau de l'homme reste certainement le plus complexe. Cette complexité s'exprime, d'une part, par la juxtaposition de territoires fort différents dont les fonctions sont plus ou moins bien spécifiées, et d'autre part, par le nombre de cellules nerveuses : cent milliards de neurones et bien plus de cellules gliales. À cette complexité, il convient d'ajouter le nombre important de contacts entre les cellules nerveuses. Un neurone reçoit (ou est à l'origine) environ dix mille contacts, au moyen desquels il échange en permanence des signaux électriques et chimiques avec d'autres cellules pour capter, traiter et stocker des informations pertinentes qui assureront l'adaptation du sujet à son environnement.
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Au total, nous venons de voir comment se construit chez chaque individu cette forme admirable qu'est le cerveau, depuis le stade embryonnaire, jusqu'à l'âge adulte. Au plus fort du développement cérébral, c'est-à-dire au stade de 10 à 16 semaines après la conception, il se crée près de deux cent cinquante mille neurones toutes les minutes pour atteindre, à la naissance, les vingt à trente milliards. Aussi, dès l'âge de 12 mois, les bébés encore incapables de pouvoir maintenir une conversation font déjà preuve de facultés cognitives surprenantes. Par exemple, une équipe de psychologues marseillais a montré récemment que les nouveau-nés sont aptes à manipuler des statistiques pour prévoir les événements les plus probables de leur environnement.
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Encore plus surprenant, ces mêmes bébés sont capables de réaliser une analyse probabiliste de la situation, en considérant non seulement les proportions respectives des différents objets (balles bleues contre cube rouge), mais aussi leur emplacement dans l'urne (au fond plutôt qu'au bord de l'urne). Dès le plus jeune âge, les cerveaux de nos chers bambins sont donc capables de performances que nous commençons tout juste à entrevoir. Vers l'âge de 6 ans, le cerveau représente alors 90 % de sa taille finale. Cependant, il ne faudrait pourtant pas croire, comme nous le verrons plus tard, que tout est joué, bien au contraire.
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Il était une forme
Pour que des animaux d'espèces différentes puissent se ressembler à l'état embryonnaire, ils devaient forcément partager un ancêtre commun, sorte de cousin lointain dont tout le monde parle au sein d'une famille, mais que personne n'a réellement connu. C'est cette thèse qu'a défendue un de ses plus fervents admirateurs, Ernst Haeckel, qui a bousculé un peu plus tard les idées du maître en formulant sa théorie sur la récapitulation. Celle-ci peut se résumer à l'assertion devenue célèbre : « L'ontogenèse récapitule la phylogenèse », autrement dit le développement d'un individu repasse par tous les stades de développement qu'ont suivis les espèces du même phylum. Les différentes étapes embryonnaires reproduiraient, de façon accélérée, mais fiable, toutes les formes semblables à celles qu'ont les adultes des espèces à l'origine du groupe auquel il appartient. Suivant l'avènement des théories avancées par Darwin, puis Haeckel, le concept ancien d'un plan unique (un patron) d'organisation pouvait enfin renaître.
Cette mémoire de l'origine de l'ancêtre commun serait en quelque sorte conservée par les mécanismes mystérieux de l'hérédité. Les données moléculaires récentes ont permis de réactualiser cette hypothèse en établissant un lien fort entre la biologie du développement, d'une part, et les sciences de l'évolution, d'autre part. Connue sous le vocable « évo-dévo » par ses adeptes, cette discipline nouvelle de la biologie cherche à mieux comprendre les relations qui lient les processus développementaux à ceux de l'évolution. En d'autres termes, cette démarche ontogénétique consiste à mettre en œuvre une génétique évolutive du développement. Les innovations qui accompagnent sans cesse l'évolution des espèces peuvent être étudiées et caractérisées ...
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Depuis les années 1980, le développement d'outils empruntés à la génétique moléculaire a fourni un grand nombre de preuves concernant le pouvoir déterminant des gènes sur le développement et le fonctionnement normal du cerveau. Il est possible aujourd'hui d'identifier, d'activer ou de supprimer à loisir l'action d'un gène pour comprendre son influence sur le fonctionnement cérébral. Néanmoins, s'il est indéniable que les gènes restent déterminants pour la construction et le fonctionnement du cerveau, il est certain aussi que l'activité et l'expérience du sujet, et donc son apprentissage, ont le pouvoir de reconfigurer la connectique particulière du cerveau pour profondément modifier certains des comportements.
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C'est donc poussés par la nécessité de se mouvoir pour se nourrir que sont nés la tête et son cerveau. La boucle perception-action qui relie efficacement les capteurs sensoriels aux muscles est la fonction vitale sur laquelle l'évolution a exercé sa pression pour que notre cerveau émerge.
En somme, pour bâtir un cerveau humain, il aura fallu près d'un milliard et demi d'années à l'évolution des espèces. Durant les trois quarts de cette période, l'élaboration d'une ébauche du système nerveux a permis aux animaux d'acquérir un plus grand degré d'autonomie sensorielle et motrice. Jusqu'au jurassique, les animaux ne pouvaient se mouvoir que pour chasser une proie ou combattre un prédateur. Ce n'est que bien plus tard que des fonctions cognitives comme le langage ou la pensée symbolique sont apparues pour sceller l'immense saut qualitatif qui permettra l'émergence du cerveau de l'homme moderne avec ses capacités uniques d'abstraction. Or ces nouvelles facultés mentales nécessitent un système nerveux malléable, flexible et non plus pré-câblé. Certes, les acquis de nos aptitudes manuelles et intellectuelles dépendent d'une machinerie cérébrale parfaitement ordonnée et bien hiérarchisée. Toutefois, il faut en même temps que cette organisation soit en partie adaptable et reconfigurable à tout moment et à tout âge.
Cette plasticité cérébrale, incontestablement éclatante chez l'enfant, ne disparaît pas chez l'adulte. Rappelons qu'il existe deux grandes périodes dans l'histoire de l'adaptabilité du cerveau. La première, nommée période critique, correspond à l'existence d'une fenêtre temporelle durant laquelle le câblage nerveux se met en place pour que le cerveau acquière les pièces indispensables à son fonctionnement puis à l'acquisition de sa forme finale.
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