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Ces cerveaux de primates qui ressemblent tant au nôtre.
Il s'appelait Quito, c'était la star du zoo de Jacksonville (Etats-Unis), un gorille des plaines aux mensurations impressionnantes. Sa mort, à 32 ans, en janvier 2013, a plongé ses soigneurs et le public dans l'affliction... mais elle risque d'être très utile à la science !
COLLECTION. Son cerveau vient en effet d'être transféré sous bonne garde au Laboratory for Evolutionary Neuroanatomy, une émanation de l'université George-Washington. Ce lieu exceptionnel, qui a ouvert ses portes à Sciences et Avenir, possède l'une des plus belles collections au monde de cerveaux de mammifères.
"Notre objectif est de comprendre ce qui fait de nous des humains en comparant notre encéphale à ceux de nos plus proches parents", explique Chet Sherwood, anthropologue fondateur du laboratoire en 2003. Cette "ferme des cerveaux" se situe à une douzaine de minutes à pied de la Maison Blanche, en plein centre-ville de Washington, dans un agréable quartier universitaire ponctué de jardins.
Les spécimens sont d'abord étudiés en IRM
A première vue, rien ne la distingue d'un laboratoire classique sinon quatre énormes réfrigérateurs cadenassés sur lesquels une affichette met en garde : "Ne pas entreposer de nourriture ou de boissons". Pourtant, c'est un véritable trésor que Chet Sherwood dévoile en déverrouillant leurs portes : une collection de bocaux contenant des cerveaux de toutes tailles, serrés les uns contre les autres sur les rayonnages. "Nous possédons à ce jour 372 cerveaux de grands singes (chimpanzés, bonobos, gorilles) et 71 d'autres mammifères, comme le tamarin, le koala, le fennec, le tigre, l'ours, le kangourou rouge... Nous en recevons une vingtaine par an, en provenance des zoos du pays." Une chambre froide stocke ceux qui ne peuvent tenir ici, les cerveaux d'éléphants notamment.
EN IMAGES : la ferme des cerveaux
Avec d'infinies précautions, les mains gantées de bleu, Chet Sherwood extrait de son bocal le cerveau de Quito. "C'est le plus gros cerveau de gorille jamais étudié, affirme-t-il, 709 grammes soit près de 200g de plus que la moyenne. Il va nous servir à mieux comprendre la neurologie spécifique des gorilles comparée aux humains et aux autres grands singes. Nous analyserons notamment les différences au niveau du cervelet, impliqué dans le mouvement, et l'hippocampe, crucial pour la mémoire spatiale. Pour ce faire, l'équipe examinera le spécimen en IRM, puis en imagerie de tension de diffusion pour en révéler toute la "connectivité". Après, viendra l'heure de le découper.
Celui-ci dévoilera la structure en couches du cortex, la morphologie des neurones
Cheryl Stimpson, physiologiste, fronce le nez : "Il est tellement beau qu'on a pas envie d'y toucher !" Elle-même est précisément en train de sectionner un cerveau de bonobo en fines lamelles afin de l'examiner au microscope électronique. Celui-ci dévoilera la structure en couches du cortex, la morphologie des neurones, les connexions, jusqu'aux molécules exprimées. "Nous avons montré ainsi que les chimpanzés ont, comme nous, une période prolongée de prolifération des synapses pendant l'enfance, puis un élagage jusqu'à l'âge adulte. Avec une maturation tardive des neurones du cortex préfrontal, cette sorte de P-DG de notre cerveau, explique la chercheuse. Cela contribue certainement à l'amélioration de l'apprentissage social, à la transmission des pratiques culturelles et du langage."
Les baleines ont les mêmes neurones géants que nous
Surtout, nos cerveaux "sociaux" sont très similaires. "Nous avons les mêmes neuromédiateurs et les mêmes structures impliquées dans la cognition sociale que les grands singes, et elles s'activent de la même façon pour les tâches sociales et de communication." Nous partageons notamment une population de neurones géants particuliers, appelés "von Economo" du nom du neurologue autrichien qui les a décrits, en forme de fuseau, qui s'activent lors de relations interpersonnelles. Mieux, "nous avons retrouvé ces neurones en grand nombre dans le cortex des baleines et des éléphants" !
COMPRENDRE. Chet Sherwood range le cerveau de Quito dans son bocal. "La grande question est de savoir pourquoi les humains sont particulièrement sensibles à certains troubles cérébraux comme Alzheimer, Parkinson, la schizophrénie ou encore les troubles bipolaires. Déterminer ce qu'il y a d'unique dans la neurobiologie humaine en termes de structure, de développement et de vieillissement cérébral nous permettra de comprendre pourquoi nous sommes si vulnérables par rapport aux autres primates." Quito et ses compagnons n'ont pas encore livré tous leurs secrets.
Sciences&Avenir
COLLECTION. Son cerveau vient en effet d'être transféré sous bonne garde au Laboratory for Evolutionary Neuroanatomy, une émanation de l'université George-Washington. Ce lieu exceptionnel, qui a ouvert ses portes à Sciences et Avenir, possède l'une des plus belles collections au monde de cerveaux de mammifères.
"Notre objectif est de comprendre ce qui fait de nous des humains en comparant notre encéphale à ceux de nos plus proches parents", explique Chet Sherwood, anthropologue fondateur du laboratoire en 2003. Cette "ferme des cerveaux" se situe à une douzaine de minutes à pied de la Maison Blanche, en plein centre-ville de Washington, dans un agréable quartier universitaire ponctué de jardins.
Les spécimens sont d'abord étudiés en IRM
A première vue, rien ne la distingue d'un laboratoire classique sinon quatre énormes réfrigérateurs cadenassés sur lesquels une affichette met en garde : "Ne pas entreposer de nourriture ou de boissons". Pourtant, c'est un véritable trésor que Chet Sherwood dévoile en déverrouillant leurs portes : une collection de bocaux contenant des cerveaux de toutes tailles, serrés les uns contre les autres sur les rayonnages. "Nous possédons à ce jour 372 cerveaux de grands singes (chimpanzés, bonobos, gorilles) et 71 d'autres mammifères, comme le tamarin, le koala, le fennec, le tigre, l'ours, le kangourou rouge... Nous en recevons une vingtaine par an, en provenance des zoos du pays." Une chambre froide stocke ceux qui ne peuvent tenir ici, les cerveaux d'éléphants notamment.
EN IMAGES : la ferme des cerveaux
Avec d'infinies précautions, les mains gantées de bleu, Chet Sherwood extrait de son bocal le cerveau de Quito. "C'est le plus gros cerveau de gorille jamais étudié, affirme-t-il, 709 grammes soit près de 200g de plus que la moyenne. Il va nous servir à mieux comprendre la neurologie spécifique des gorilles comparée aux humains et aux autres grands singes. Nous analyserons notamment les différences au niveau du cervelet, impliqué dans le mouvement, et l'hippocampe, crucial pour la mémoire spatiale. Pour ce faire, l'équipe examinera le spécimen en IRM, puis en imagerie de tension de diffusion pour en révéler toute la "connectivité". Après, viendra l'heure de le découper.
Celui-ci dévoilera la structure en couches du cortex, la morphologie des neurones
Cheryl Stimpson, physiologiste, fronce le nez : "Il est tellement beau qu'on a pas envie d'y toucher !" Elle-même est précisément en train de sectionner un cerveau de bonobo en fines lamelles afin de l'examiner au microscope électronique. Celui-ci dévoilera la structure en couches du cortex, la morphologie des neurones, les connexions, jusqu'aux molécules exprimées. "Nous avons montré ainsi que les chimpanzés ont, comme nous, une période prolongée de prolifération des synapses pendant l'enfance, puis un élagage jusqu'à l'âge adulte. Avec une maturation tardive des neurones du cortex préfrontal, cette sorte de P-DG de notre cerveau, explique la chercheuse. Cela contribue certainement à l'amélioration de l'apprentissage social, à la transmission des pratiques culturelles et du langage."
Les baleines ont les mêmes neurones géants que nous
Surtout, nos cerveaux "sociaux" sont très similaires. "Nous avons les mêmes neuromédiateurs et les mêmes structures impliquées dans la cognition sociale que les grands singes, et elles s'activent de la même façon pour les tâches sociales et de communication." Nous partageons notamment une population de neurones géants particuliers, appelés "von Economo" du nom du neurologue autrichien qui les a décrits, en forme de fuseau, qui s'activent lors de relations interpersonnelles. Mieux, "nous avons retrouvé ces neurones en grand nombre dans le cortex des baleines et des éléphants" !
COMPRENDRE. Chet Sherwood range le cerveau de Quito dans son bocal. "La grande question est de savoir pourquoi les humains sont particulièrement sensibles à certains troubles cérébraux comme Alzheimer, Parkinson, la schizophrénie ou encore les troubles bipolaires. Déterminer ce qu'il y a d'unique dans la neurobiologie humaine en termes de structure, de développement et de vieillissement cérébral nous permettra de comprendre pourquoi nous sommes si vulnérables par rapport aux autres primates." Quito et ses compagnons n'ont pas encore livré tous leurs secrets.
Sciences&Avenir