Mythe n°1: le volume du cerveau influence l'intelligence

9 octobre 2018

Temps de lecture: 5 min

À l’occasion de la Fête de la science, qui se tient du 6 au 14 octobre, notre équipe de recherche en neurosciences du CNRS et de l’Université d’Orléans propose d’invalider quelques neuromythes, en organisant une animation sous forme d’un escape game.

En voici le synopsis: panique au laboratoire de neurosciences! Le professeur Ciboulot a découvert que les neuromythes se répandent très rapidement dans la population et provoquent un dysfonctionnement du cerveau de toutes les personnes atteintes. Il faut agir vite, avant que les neuromythes ne se propagent et que les dégâts soient irréversibles.

Le professeur Ciboulot a besoin de vous. Vous incarnerez un chercheur ou une chercheuse en neurosciences et votre mission, si vous l’acceptez, sera d’aider le professeur à découvrir différents neuromythes et de les exterminer.

Vous devrez faire preuve de logique, d’observation et d’esprit critique pour découvrir la vérité sur les neuromythes.

Mythe n°1: le volume du cerveau influence l’intelligence

«Tu as un petit pois dans la tête!», «Tu as une cervelle de moineau!»: voilà des expressions que nous utilisons pour exprimer à une personne son étourderie, sa stupidité. L’origine de ces expressions remonte à une croyance ancestrale selon laquelle il existe une relation entre le volume du cerveau et l’intelligence.

Le cerveau des éléphants pèse cinq kilos et celui des cachalots sept kilos, soit près de cinq fois plus que le poids de notre cerveau, qui pèse en moyenne 1,3 kilos. Et même si nous rapportons le poids du cerveau au poids du corps, nous sommes encore battus, cette fois-ci par les moineaux, dont le cerveau représente 7% du poids total, contre 2,5% chez nous.

Comparons maintenant le poids du cerveau des êtres humains modernes par rapport à leurs ancêtres. En 7,5 millions d’années, la taille du cerveau a été multipliée par trois. Mais chez notre espèce Homo sapiens, son volume est en constante diminution –15% à 20% plus petit que celui de Cro-Magnon, par exemple.

Y’aurait-il des différences entre les hommes et les femmes? Concernant la taille du cerveau, plusieurs études montrent que le cerveau des hommes est en moyenne 13% plus gros que celui des femmes. Oui, mais il faut aussi savoir que le poids du cerveau du célèbre physicien Albert Einstein était 10% inférieur à la moyenne.

Alors d’après vous, votre intelligence dépend-elle de la taille de votre cerveau?

Mythe n°2: après 20 ans, c’est le déclin

Selon un dogme, 20 ans est l’âge qui correspond au début de la perte de neurones et, par conséquent, au commencement du déclin de nos capacités intellectuelles.

Penser cela, c’est oublier que nous avons déjà perdu une grande quantité de neurones bien avant, dès notre naissance. Au cours du développement embryonnaire, les neurones sont produits en surnombre, avant que plus de la moitié d’entre eux ne meurent naturellement. L’élimination des neurones surnuméraires est en grande partie terminée à la naissance. Cette perte de neurones pendant le développement est une étape essentielle à la maturation du cerveau.

Pendant des décennies, les neurobiologistes ont pensé que nous naissions avec un stock définitif de neurones, et que toute perte était irrémédiable. Mais en 1998, une découverte a révolutionné les neurosciences: le cerveau humain produit des neurones.

De nombreuses études ont depuis montré que la production de neurones dans une région particulière de notre cerveau ne s’arrête jamais: l’hippocampe –appelé ainsi pour sa forme ressemblant à l’animal marin– produirait environ 700 nouveaux neurones par jour chez l’adulte.

Coupe de cerveau humain montrant l’hippocampe en vert. Il est le site de production de nouveaux neurones, et aussi de nouveaux souvenirs.

Neurones sensibles à l’environnement

La production de nouveaux neurones à partir de cellules souches est appelée neurogenèse. Aux stades embryonnaire et adulte, elle est très sensible à l’environnement, notamment à l’exposition aux pesticides.

L’équipe Neurotoxicité et développement du laboratoire Immunologie et neurogénétique expérimentales et moléculaires (Inem) étudie les effets d’une exposition à un pesticide sur le développement du cerveau, et en particulier sur la neurogenèse. Elle a récemment montré qu’une exposition chronique à faible dose chez les rongeurs induisait des perturbations au niveau des régions cérébrales qui produisent de nouveaux neurones.

L’environnement peut aussi avoir des effets positifs sur la neurogenèse. L’activité intellectuelle et physique, ainsi que les relations sociales, la favoriseraient. Apportons tout de même un petit bémol: le pouvoir de notre cerveau de créer de nouveaux neurones diminue vraisemblablement avec l’âge.

Sauf qu’après tout, l’important pour le cerveau, ce n’est pas le nombre de neurones, mais le fait qu’ils soient bien connectés. La perte de neurones n’est pas si dramatique si les connexions entre les neurones restants demeurent efficaces.

Connexions plus rapides

Mais de quoi dépend l’efficacité des connexions neuronales? Les neurones sont connectés entre eux au niveau de synapses; plus les messages passent souvent entre deux neurones, plus les synapses entre eux se renforcent. Apprendre, c’est créer des connexions plus rapides entre ces neurones.

Les chemins nerveux fréquemment empruntés deviennent des voies express, qui facilitent la résolution de problèmes, l’exécution de mouvements et sont à l’origine de l’apprentissage et de la formation de nouveaux souvenirs.

Ce processus correspond à la plasticité cérébrale, dont il est clairement établi qu’elle a lieu tout au long de notre vie.

Neurones connectés entre eux au niveau des synapses | Stéphane Mortaud, CNRS Orléans

Parmi les nombreux mécanismes qui régulent cette plasticité cérébrale, les neurotransmetteurs, des petites molécules chimiques présentes dans le cerveau, jouent un rôle important. Ils sont libérés au niveau de la synapse et permettent la communication entre deux neurones. Parmi eux, on peut citer le glutamate, la dopamine, l’acétylcholine ou la sérotonine.

Libération de sérotonine au niveau d’une synapse

La sérotonine est connue pour contrôler l’équilibre psycho-affectif et impliquée dans la régulation de l’humeur des personnes. D’ailleurs, certains antidépresseurs en régulent la quantité dans le cerveau.

Mais la sérotonine intervient également dans les processus de mémorisation. Elle agit sur des récepteurs présents à la surface des neurones pour contrôler leur forme, le nombre des synapses et la plasticité synaptique.

L’équipe de recherche du groupe Cibles pharmacologiques et biomarqueurs du Centre de biophysique moléculaire (CBM) à Orléans s’intéresse plus particulièrement à ce neurotransmetteur et son action sur ses récepteurs. Elle a en particulier montré qu’un défaut au niveau de l’activité de l’un de ces récepteurs pourrait être impliqué dans l’apparition de troubles d’apprentissage dans une maladie génétique humaine.

La plasticité neuronale et la neurogenèse sont des mécanismes complexes, qui perdurent tout au long de notre vie et sont à l’origine de notre adaptation et de notre apprentissage à chaque nouvelle situation de la vie quotidienne. Alors, le mythe selon lequel le cerveau commence son déclin à l’âge de 20 ans, vous y croyez encore?

La version originale de cet article a été publiée sur The Conversation.

Source: Slate – http://www.slate.fr/story/168335/neurosciences-cerveau-humain-mythes-neurones-synapses

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