Anciennes suppositions sur le cerveau humain

Les côtés gauche et droit du cerveau humain sont spécialisés pour certaines capacités cognitives. Par exemple, chez l'homme, le langage est traité principalement dans l'hémisphère gauche, et la main droite est contrôlée par le cortex moteur de l'hémisphère gauche. La latéralisation fonctionnelle se traduit par une asymétrie morphologique du cerveau. L'hémisphère gauche et l'hémisphère droit diffèrent subtilement dans la répartition des cellules nerveuses, leur connectivité et leur neurochimie.

modèle d'asymétrie cérébrale
Le modèle d'asymétrie cérébrale partagée est visualisé sur un endocast humain (moulage de la boîte cérébrale osseuse interne) en vue latérale (à gauche) et du côté inférieur (à droite). Ce modèle comprend un hémisphère gauche plus en arrière et un hémisphère droit plus en avant, avec des surfaces plus grandes localisées (orange) dans un hémisphère par rapport aux régions plus petites correspondantes (bleu) dans l'autre hémisphère. Il comprend également des projections différentielles des lobes cérébelleux et des pôles temporels. Crédit : Simon Neubauer, CC BY-NC-ND 4.0

Les asymétries de la forme extérieure du cerveau sont même visibles sur les endocasts. La plupart des humains ont une combinaison d'un lobe occipital gauche plus saillant (situé à l'arrière du cerveau) et d'un lobe frontal droit plus saillant. L'asymétrie cérébrale est généralement interprétée comme cruciale pour le fonctionnement et la cognition du cerveau humain car elle reflète une latéralisation fonctionnelle. Cependant, les études comparatives entre les primates sont rares et on ne sait pas quels aspects de l'asymétrie cérébrale sont vraiment uniquement humains. Sur la base des données disponibles précédemment, les scientifiques ont supposé que de nombreux aspects de l'asymétrie cérébrale n'ont évolué que récemment, après la séparation entre la lignée humaine et la lignée de nos plus proches parents vivants, les chimpanzés.

L'ampleur de l'asymétrie du cerveau

Dans un nouvel article, des chercheurs de l'Institut Max Planck d'anthropologie évolutionniste et de l'Université de Vienne ont mesuré l'ampleur et le schéma de l'asymétrie de forme des endocasts des humains et des singes.

Les cerveaux des grands singes sont rarement disponibles pour l'étude, mais nous avons développé des méthodes pour extraire les données d'asymétrie cérébrale des crânes, qui sont plus faciles d'accès. Cela a rendu notre étude possible en premier lieu

déclare l'auteur principal Simon Neubauer.

L'équipe a découvert que l'ampleur de l'asymétrie était à peu près la même chez les humains et chez la plupart des grands singes. Seuls les chimpanzés étaient moins asymétriques, en moyenne, que les humains, les gorilles et les orangs-outans. Les chercheurs ont également étudié le modèle d'asymétrie et ont pu démontrer que non seulement les humains, mais aussi les chimpanzés, les gorilles et les orangs-outans présentaient le modèle d'asymétrie décrit précédemment comme typiquement humain : le lobe occipital gauche, le lobe frontal droit, ainsi que le pôle temporal droit et le lobe cérébelleux droit se projetant davantage par rapport à leurs parties controlatérales.

Philipp Mitteroecker, co-auteur de l'étude, déclare :

Ce qui nous a encore plus surpris, c'est que les humains étaient les moins cohérents dans cette asymétrie, avec beaucoup de variations individuelles autour du modèle le plus courant.

Marge d'interprétation

Les auteurs interprètent cela comme un signe de modularisation fonctionnelle et développementale accrue du cerveau humain. Par exemple, les projections différentielles du lobe occipital et du cervelet sont moins corrélées chez l'homme que chez les grands singes. Cette constatation est intéressante car le cervelet chez l'homme a subi des changements évolutifs spectaculaires et il semble que son asymétrie ait également été affectée.

Le film démontre qu'un endocaste est le moulage osseux interne du cerveau, qui se rapproche de la taille et de la forme du cerveau, puis oscille entre une forme symétrique et une forme asymétrique pour souligner le modèle d'asymétrie qui est partagé chez les humains, les chimpanzés, les gorilles et les orangs-outans. Ce modèle comprend un hémisphère gauche plus en arrière, un hémisphère droit plus en avant, des projections différentielles des lobes cérébelleux et des pôles temporaux. Crédit : Simon Neubauer, CC BY-NC-ND 4.0

La découverte d'un modèle d'asymétrie partagé mais d'une plus grande variabilité chez les humains est intrigante pour l'interprétation de l'évolution du cerveau humain. Un endocast d'un de nos ancêtres fossiles qui montre cette asymétrie ne peut plus être interprété comme une preuve de latéralisation fonctionnelle du cerveau spécifique à l'homme sans autres données (archéologiques). Philipp Gunz, un des co-auteurs de l'étude, explique :

Ce schéma d'asymétrie partagé du cerveau a évolué déjà avant l'origine de la lignée humaine. Les humains semblent s'être appuyés sur ce modèle morphologique pour établir une latéralisation fonctionnelle du cerveau liée à des comportements humains typiques.

asymétrie du cerveau animaux
Les humains, les chimpanzés, les gorilles et les orangs-outans (de gauche à droite) ont des endocastes et un cerveau de forme différente (voir la rangée du haut). Mais ils partagent un modèle d'asymétrie, comme on peut le voir dans la rangée du bas. Ce modèle comprend un hémisphère gauche plus en arrière et un hémisphère droit plus en avant avec des surfaces plus grandes (orange) dans un hémisphère par rapport aux régions plus petites correspondantes (bleu) dans l'autre hémisphère.
Crédit : Simon Neubauer, CC BY-NC-ND 4.0
Plus d'informations:
"Evolution of brain lateralization: A shared hominid pattern of endocranial asymmetry is much more variable in humans than in great apes" Science Advances (2020). DOI: 10.1126/sciadv.aax9935 , https://advances.sciencemag.org/content/6/7/eaax9935

Informations sur la revue: Science Advances
Qu'en pensez-vous?
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0
+1
0