Sur l'arbre de l'évolution, hommes et macaques ont pris des chemins qui ont divergé il y a 25 millions d'années environ. Ce qui explique qu'ils soient assez différents aujourd'hui. Mais à quoi tient cette différence, et comment s'est-elle constituée ? En comparant le cerveau de macaques, de bébés et d'humains adultes, Jason Hill et ses collègues de l'Université de Washington ont constaté que le cerveau d'un bébé ressemble en partie à celui d'un macaque, et que c'est dans les mois et les années suivant la naissance que des zones typiquement « humaines », conférant l'abstraction ou le langage, voient leur développement s'accélérer.
J. Hill et son équipe ont mesuré le degré de maturité de diverses zones cérébrales chez le singe et chez l'homme, en observant par irm la profondeur des repliements de l'écorce cérébrale, ou cortex, en différents endroits. Le cortex voit sa surface tripler chez l'homme entre la naissance et l'âge adulte, et cette extension de surface donne lieu à des plis, les sillons, dont la profondeur révèle le degré de maturité du repliement en différents endroits de l'écorce cérébrale.
Ils ont constaté que certaines zones sont pratiquement matures à la naissance, tels le cortex visuel ou le cortex auditif, qui donnent accès aux perceptions sensorielles. En revanche, d'autres zones ayant la capacité d'associer différentes modalités sensorielles, telles que le cortex frontal, temporal latéral ou pariétal, sont encore immatures et mettront plusieurs années à se développer.
Ce sont donc les régions cérébrales les plus typiquement humaines, plus étendues dans notre espèce que chez le macaque, qui se développent le plus tardivement. Comment l'expliquer ? Le triplement de volume du cortex cérébral chez l'homme ne résulte pas d'une multiplication des neurones - dont le nombre est pratiquement acquis à la naissance -, mais de la synaptogenèse (formation des synapses), de la progression de l'arborisation dendritique (l'extension des prolongements des neurones), ou de la myélinisation (la formation de la gaine autour des axones qui assure la transmission des informations).
Or les régions qui se développent le plus entre l'enfance et l'âge adulte sont immatures à la naissance selon ces critères : le gyrus frontal médian, par exemple, a une densité synaptique très éloignée de son maximum, alors que le cortex auditif et le cortex visuel présentent déjà entre 50 et 100 pour cent de leur densité synaptique maximale. Les épines dendritiques dans ces régions sont déjà similaires à celles de l'adulte.
En ce qui concerne les arborisations dendritiques, on observe que le potentiel de croissance des zones « humaines » est immense : les arborisations y occupent dès la naissance un espace double de ce qui est observé dans les zones sensorielles primaires, mais cette proportion ne fait qu'augmenter pour atteindre six fois l'étendue des arborisations dendritiques dans le cortex visuel.
Ces régions qui connaissent le plus fort développement après la naissance sont aussi celles qui restent peu développées tout au long de la vie du macaque : ce sont les régions frontale, temporale latérale et pariétale, impliquées dans des fonctions cognitives supérieures comme le langage, la planification ou la motricité fine.
Chez l'être humain, les zones assurant ces fonctions restent immatures jusqu'à la naissance, ce qui présente quelques avantages : le cerveau du bébé reste d'une taille modeste qui permet l'accouchement ; il est toutefois doté des facultés essentielles pour survivre (voir, entendre, goûter, etc.), et qui assureront l'acquisition ultérieure des facultés complexes, telles que le langage, la socialité, la manipulation des objets. Il faut quelques mois pour faire un cerveau de macaque, des décennies pour celui d'un homme.
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