L’évolution du cerveau des primates ne semble pas avoir reposé d’abord sur une croissance autonome du lobe frontal, souvent associé aux fonctions cognitives avancées.
Une étude publiée dans Science relie davantage l’expansion du néocortex aux régions impliquées dans la vision. Les fossiles apportent ici un élément décisif, car ils permettent de suivre cette transformation sur des lignées aujourd’hui disparues.
Le néocortex correspond à la couche externe du cerveau impliquée dans de nombreuses fonctions sensorielles, motrices et cognitives. Chez les primates, il occupe une place importante. Pourtant, déterminer quelles zones ont entraîné son expansion au cours de l’évolution reste difficile, surtout lorsque l’on ne dispose que de crânes fossiles.
Pour contourner cette limite, les chercheurs ont utilisé des endocastes numériques. Il s’agit de reconstructions en trois dimensions de la surface interne du crâne, qui conserve indirectement certaines caractéristiques de la forme du cerveau. Cette méthode permet de comparer des espèces actuelles et fossiles sans disposer de tissu cérébral.
L’équipe a ainsi examiné la manière dont différentes parties du néocortex ont évolué les unes par rapport aux autres. Le résultat ne correspond pas à l’image d’un lobe frontal qui aurait grandi séparément pour porter, à lui seul, l’augmentation des capacités cognitives. Les variations observées sont davantage liées aux régions visuelles.
Ce point compte particulièrement chez les primates. Leur histoire évolutive est marquée par une forte dépendance à la vision, avec des yeux dirigés vers l’avant et un traitement poussé des informations visuelles. Voir en relief, repérer des objets ou guider précisément les mouvements des mains impose de traiter beaucoup d’informations issues des yeux.
L’expansion de certaines zones visuelles pourrait ainsi avoir entraîné des réorganisations plus larges du néocortex. Le cerveau n’évoluerait donc pas comme un assemblage de modules totalement indépendants. Une modification importante dans un système sensoriel peut accompagner des changements dans d’autres régions reliées à ce système.
La place du lobe frontal reste néanmoins importante. Chez les primates actuels, cette région participe notamment à la planification, à la prise de décision et au contrôle du comportement. L’étude ne remet pas en cause ces fonctions. Elle conteste plutôt l’idée que son agrandissement indépendant suffise à expliquer l’évolution générale du néocortex.
Les fossiles imposent aussi une prudence particulière. Un endocaste renseigne surtout sur la forme et certaines limites visibles à la surface du cerveau. Il ne permet pas de connaître directement le nombre de neurones, leurs connexions ou le fonctionnement précis de chaque zone. Les auteurs peuvent donc tester des relations anatomiques à grande échelle, pas reconstruire l’activité cérébrale d’un animal disparu.
La suite consistera à confronter ces résultats à davantage de fossiles et aux données anatomiques des primates actuels. De nouvelles reconstructions pourront notamment préciser à quel moment les changements liés à la vision se sont installés dans les différentes branches de l’arbre évolutif des primates.