L'intelligence ne dépend pas seulement de la taille du cerveau, ou du nombre des neurones qui le composent. L'un des facteurs déterminants serait la diversité moléculaire dans la composition des synapses, ces points de liaison entre les cellules nerveuses. C'est ce qui ressort d'une étude menée par des chercheurs du Wellcome Trust Sanger Institute et des universités d'Edimbourg et de Keele, au Royaume-Uni, qui ont procédé à une comparaison des synapses de différentes espèces animales.
Leurs travaux, publiés sur le site Internet de la revue Nature Neuroscience, début juin, ont consisté à analyser la diversité des protéines intervenant dans le fonctionnement des synapses d'invertébrés - comme la mouche - et de vertébrés, dont l'homme. Ils ont inclus dans leur comparaison la levure, organisme unicellulaire, certes dépourvu de système nerveux, mais représentatif des premiers stades de la vie. Il en ressort qu'au fil des millions d'années, la qualité et la complexité des connexions nerveuses se sont accrues. Cette évolution aurait permis l'émergence du cerveau actuel des vertébrés.
L'équipe britannique a constaté que le cerveau était encore plus complexe qu'on ne le croyait. "La vue simpliste selon laquelle "plus de nerfs" expliquerait une plus grande puissance cérébrale ne résiste pas à notre étude, explique le professeur Seth Grant, chef du projet. Personne ne s'était encore intéressé à la composition moléculaire des connexions neuronales sous l'angle comparatif. Nous avons trouvé des différences importantes dans le nombre de protéines."
L'une des forces de cette étude est de replacer le cerveau dans son évolution moléculaire. Le nombre et la complexité des protéines auraient explosé lors de l'apparition des animaux multicellulaires. Une seconde vague aurait accompagné l'émergence des vertébrés, il y a 500 millions d'années. Les protéines propres aux vertébrés leur auraient conféré un éventail plus large de comportements, incluant des fonctions mentales plus performantes.
Les chercheurs britanniques ont identifié un "kit de base" d'environ 150 protéines, présent jusque chez les êtres vivants les plus simples et impliqué dans les comportements les plus essentiels, comme la réponse au stress chez la levure. "Cet ensemble de protéines pourrait représenter les origines ancestrales du cerveau", écrivent les chercheurs. Ils font l'hypothèse que l'évolution de la complexité des synapses à partir de cette "proto-synapse" a contribué à la différenciation entre les invertébrés et les vertébrés. Mais aussi chez ces derniers, à l'apparition d'aires cérébrales diversifiées.
