Pourquoi les humains ont-ils une grosse tête ?

Restez toujours informé : suivez-nous sur Google (☆)

Une étude IRM montre que les babouins vivant en captivité dans de larges groupes sociaux ont un cerveau plus gros que ceux qui vivent dans des plus petits groupes, et ce, quel que soit la taille de leur enclos. Cet effet s’observe en particulier au niveau de leur volume de matière blanche. Comme dans l’espèce humaine, la richesse des relations sociales pourrait ainsi avoir un effet majeur sur la plasticité cérébrale. Cette observation renforce l’hypothèse selon laquelle l’évolution de la taille du cerveau des primates pourrait être liée à celle de la complexité de la vie sociale. Ce travail est publié dans la revue Evolution and Human Behavior.

Image TEP d'un cerveau humain montrant la consommation d'énergie. Le cerveau humain consomme sept fois moins d'énergie qu'un ordinateur portable classique, mais peut effectuer des tâches bien plus complexes. (Crédit image : Jens Maus, Wikimedia Commons)

Pourquoi est-ce que les Humains ont un cerveau anormalement gros comparé à leur taille ? Cette question a provoqué des débats animés au sein de la communauté scientifique. Certains sont partisans de l’hypothèse dite du « cerveau social » qui stipule que l’augmentation de la taille du cerveau à travers l’évolution des primates est liée à la complexité des relations sociales associée à la taille du groupe. Au contraire, d’autres soutiennent l’hypothèse dite « écologique » selon laquelle c’est le régime alimentaire et les stratégies cognitives associées à la recherche de nourriture qui influence la taille du cerveau.

Les deux hypothèses partent du principe que l’augmentation de la taille du cerveau, très couteuse en énergie, est une réponse à la sélection naturelle de nouvelles compétences cognitives, qu’elles soient adaptées la vie sociale ou à la recherche de nourriture. Ces deux hypothèses restent très difficiles à distinguer dans la nature car la taille du cerveau, la taille du groupe et le régime alimentaire sont des variables souvent confondues.

Dans une étude portant sur le babouin Papio anubis, les scientifiques ont pu tester la validité de l’hypothèse du cerveau social. Ils se sont appuyés sur l’étude d’images cérébrales collectées par résonance magnétique (IRM) auprès de babouins hébergées à la Station de Primatologie. Tous les singes avaient donc le même régime alimentaire mais appartenaient à des groupes sociaux de tailles différentes (de 2 à 63 individus). Ils ont analysé les images cérébrales IRM de près de 82 babouins venant de groupes variés et extrait la taille de leur cerveau incluant le volume de matière grise, de matière blanche et de liquide céphalo-rachidien.

Les babouins pouvant parfois changer de groupe au cours de leur existence, les tailles des groupes auquel chacun des babouins a appartenu ont été scrutées au cours des 8 dernière années précédant l'analyse IRM. Les chercheurs ont découvert que les babouins vivant dans de grands groupes sociaux avaient un cerveau plus gros que ceux vivant dans des plus petits groupes, et ce, quel que soit la taille de leur enclos. Cet effet provenait essentiellement d’une augmentation du volume de la matière blanche (les connexions entre les neurones), dans une moindre mesure de la matière grise (le nombre et la taille des neurones) mais pas du liquide céphalo-rachidien (une variable contrôle).

Figure: Le volume du cerveau des babouins vivant dans de grands groupes est plus important en moyenne que celui des babouins vivant dans de petits goupes (t-test, t(80)=-1.71,p=0.046). Chaque point représente la taille du cerveau d’un babouin obtenu par scan IRM tandis que le diagramme en boîte représente la moyenne du groupe avec l’intervalle de confiance à 95% de cette moyenne.
© Nicolas Claidière

Ces résultats suggèrent une influence directe de la taille du groupe social sur la plasticité cérébrale au sein d’une même espèce de primates. Cette découverte renforce l’hypothèse du cerveau social selon laquelle l’évolution de la taille du cerveau des primates pourrait être liée à celle de la complexité de la vie sociale. Alors que d’autres facteurs comme le régime alimentaire peuvent certainement jouer aussi un rôle dans l’évolution du cerveau, la vie sociale en est un facteur essentiel.

Pour en savoir plus:
Baboons (Papio anubis) living in larger social groups have bigger brains.
Meguerditchian A, Marie D, Margiotoudi K, Roth M, Nazarian B, Anton JL & Claidière N.
Evolution and Human Behavior. 9 july 2020 https://doi.org/10.1016/j.evolhumbehav.2020.06.010

Laboratoire:
Laboratoire de Psychologie Cognitive (LPC) - (Univ. Aix-Marseille/CNRS)
3 place Victor Hugo, 13331, Marseille.

NO
Noxx

Bizarre... Lorsque je regarde le graphique, c'est la plus grande variabilité du volume du cerveau dans le "grand groupe" que dans le "petit groupe" qui me frappe. Les chercheurs se sont focalisés sur une moyenne pour "tester la validité de l’hypothèse du cerveau social", mais comparer des moyennes de séries différentes, cela ne veut pas dire grand chose si on ne fait pas attention à leur constitution : 82 babouins en tout (une série à 37 l'autre à 45), dans des groupes de 2 à 63 individus, entre lesquels ils circulent... est-ce que cela fait des séries représentatives de quelque chose ? en tout cas de leur hypothèse ?
Entre deux séries quelconques aussi peu étayées, on trouvera toujours une différence en moyenne : cette moyenne raconte quoi ? À partir de combien cette différence est-elle pertinente ? Ce sont des questions à se poser avant toute recherche.
Et de là, faire le parallèle avec les Humains, n'en parlons même pas...

Je n'ai pas d'idée précise sur l'origine du "gros cerveau" de l'Humain, mais je trouve que cette expérimentation ne démontre rien de sûr. Et ces histoires de taille de cerveau ont déjà fait assez de mal par le passé :
https://www.hominides.com/html/references/la-malmesure-de-l'homme-jay-gould-0307.php

PE
Pendesinialessandro

....Pourquoi les humains ont-ils une grosse tête ?.....
Bonjour
Le rapport entre le poids du cerveau et le poids du corps est quasi quintuplé entre le gorille (1/230), le chimpanzé (1/90) et l’humain (1/45). Mais les petits primates comme le gibbon (1/50), ainsi que le ouistiti (1/15), montrent que la taille corporelle joue un certain rôle. La souris a, en fait, 2,5 fois plus de volume cérébral que nous, qui présentions par ailleurs une assez forte variation selon les individus : le cerveau d’Anatole France ne pesait que 1 kilo alors que ceux de Byron et de Cromwell atteignaient 2,230 kilos ! Au-delà on est hydrocéphale…Cependant, cette relation n’est pas pertinente car en ce qui concerne la matière grise, c’est davantage la qualité que la quantité qui compte : c’est la raison pour laquelle Einstein, avec son cerveau plus petit (1,230 kilo) que la moyenne de 1,400 kilo est souvent cité.

La taille idéale (craniologie) voire absolue du cerveau n’est qu’une mesure grossière du potentiel cérébral. La taille du corps et la structure interne du cerveau sont également importantes. Les Cro-Magnon, par exemple, firent mieux que les Néandertaliens avec un cerveau légèrement plus petit…..Pour avoir un cerveau performant, ce n’est pas le nombre de neurones qui compte, mais le nombre de synapses ! Dit autrement, il vaut mieux avoir moins de neurones, mais que chacun soit extrêmement « digité », c’est-à-dire impliqué dans un réseau très dense.

La neuroscience et les sciences cognitives, ainsi que certains psychiatres, ont tendance à réduire le psychisme à une somme de processus « naturels ». A l’inverse, la psychanalyse aborde la psyché comme un état resultant de phénomènes « culturels »….. François Ansermet et Pierre Magistretti ont proposé une démarche, que j’estime pertinente, fondée plutôt sur la reconnaissance entre le fait biologique et le fait psychique, indissociables, afin d’explorer leurs éventuelles intersections, ce qui permet d’obtenir de résultats plus intéressants. En guise d’exemple : les enfants privés de contact avec d’autres humains pendant les premières années de la vie sont définitivement retardés psychologiquement…
Ce qui différencie les humains (personnalité), n’est pas tellement le génétique mais et surtout le degré de culture (à ne pas confondre avec traditions !) de chacun d’entre nous.
Nous sommes, dans une certaine mesure, « les autres »…

NB : -Quand la taille du cerveau augmente, le nombre de neurones, de leurs connexions et l’espace qui le sépare s’accroissent aussi. L’observation que le volume du cortex humain est 2,75 fois plus gros que celui du chimpanzé en n’ayant pourtant que 1,25 fois plus de neurones signifie qu’une bonne part de l’augmentation de la masse est due à l’espace entre les corps cellulaires. Cet espace, appelé neuropile, est rempli notamment de matière constituant les connexions, c’est-à-dire d’axones, dendrites et synapses.