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Bernard Esambert / Président de la Fondation française pour la recherche sur l'épilepsie et de la Fédération pour la recherche sur le cerveau / October 3rd, 2011
health and medical research
Les dysfonctionnements du cerveau constituent 35% de toutes les maladies en Europe, pour un coût annuel de 400 milliards d'euros, largement plus que les coûts engendrés par les maladies cardiovasculaires et le cancer. Ce n'est pas étonnant. A structure complexe, dysfonctionnements nombreux.	Print
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1500 grammes en moyenne, c’est le poids de l’organe qui nous permet de nous mouvoir, de sentir, d’agir, d’aimer, de penser, de réfléchir… 100 milliards de neurones et 10 millions de milliards de connexions entre eux via les synapses, si bien qu’un millimètre cube de notre cerveau abrite un demi-milliard de connexions logées pour l’essentiel sur les presque deux mètres carrés que mesure l’étendue déployée du cortex. Voilà l’univers à explorer, où s’ouvre un champ de découverte sans limite. Si l’on ajoute que le cerveau n’est pas une machine électronique moléculaire au sens moderne du terme, que la transition d’une synapse est probablement analogique et qu’elle propage un nombre très élevé de stimuli d’entrées, que sa connectique est sélective, que seule une partie des neurones fonctionnent à un instant donné, ce qui permet de limiter la puissance nécessaire “consommée”, on comprendra mieux que nous ne percevons qu’une toute petite partie du centre de notre action dans le monde. Comment un tel monument peut-il tenir dans les 1500 millimètres cubes d’un crâne humain? Pour étudier cette architecture infiniment complexe, le chercheur a longtemps été contraint d’examiner tantôt l’arbre (le neurone isolé), tantôt la forêt (les réseaux de neurones). Grâce à des outils nouveaux comme le microscope bi-photonique (qui ralentit le flux des neutrons) on peut désormais examiner les deux à la fois. Ces vingt dernières années, la recherche sur le cerveau a connu une véritable révolution grâce aux progrès technologiques en bioinformatique et en imagerie. Comprendre le fonctionnement normal et altéré (les maladies neurologiques et psychiatriques) du système nerveux représente pour nos sociétés un enjeu fondamental de connaissance et de santé.
L’esprit et la matière
Décrire ici les mystères de cette terra incognita est une gageure. On se bornera à évoquer quelques grandes questions toujours en cours de déchiffrement, qui éclairent la complexité des lieux, à titre d’illustration. Réalisons d’abord que le siège de notre intelligence et de notre conscience est également partie intégrante de notre corps, qui exerce sur lui une emprise dont il ne peut se défaire. Et que notre cerveau est plus en prise avec les fonctions les plus élémentaires de la vie qu’avec notre intellect.
Le premier mystère, la première surprise, c’est le temps que la science a pris pour comprendre l’importance du cerveau. Il a fallu attendre le XIVe siècle pour que le cerveau soit mis à sa place, c’est-à-dire à la source de l’expression humaine. Le cœur a eu longtemps la préférence même si de grands médecins, Hippocrate et quelques autres, ont fait du cerveau l’organe central des sensations et de la conscience. Hippocrate y loge en particulier le siège du “mal sacré” (l’épilepsie). Plus tard Galien disséquera des cerveaux de bœufs et de cochons et décrira entre le cœur de l’homme et son crâne un réseau “admirable” transportant l’énergie vitale de la chaudière cardiaque jusqu’à la base inférieure du cerveau où elle se transformait en principes spirituels. Shakespeare, lui, choisit de ne pas choisir: “Dis-moi où siège l’amour, dans le cœur ou dans la tête?” demande un héros du Marchand de Venise. Au début du XVIe siècle, Léonard de Vinci prend pour la première fois un moulage en cire des ventricules cérébraux mais la voie du cérébrocentrisme n’est pas encore née pour autant. Même Descartes n’attribue au cerveau qu’un rôle mécanique.
Il faut attendre Galvani pour en finir avec les esprits animaux grâce à la découverte d’une électricité animale qui fait le lien entre le cerveau et les muscles. Avec la découverte de “l’énergie spécifique des nerfs” va démarrer la grande aventure des localisations cérébrales. Après trente siècles de règne “cardiocentriste”.
La vie des neurones
Le deuxième mystère du cerveau résidait jusqu’à une époque récente dans la croyance que peu après notre naissance, les neurones ne se renouvelaient absolument plus, à la différence des autres cellules du corps humain. Notre plasticité cérébrale découlait uniquement du changement des connexions synaptiques entre les neurones. Depuis quelques années seulement, la preuve a été apportée que de nouveaux neurones naissent dans le cerveau adulte tout en s’intégrant dans les circuits nerveux préexistants, précisément dans le bulbe olfactif ainsi que dans l’hippocampe, une structure jouant un rôle clé dans la mémorisation.
Cette neurogenèse est actuellement au cœur de recherches très actives. On ignore en effet si ces nouveaux neurones ont une fonction et s’ils sont à même d’être orientés pour assumer la mission qu’on leur aurait assignée pour guérir certaines pathologies. Mais grâce à la découverte de ce “kit de reconstruction”, un dogme enseigné à des générations d’étudiants en médecine est tombé, et avec lui le mythe du déclin inexorable de la population neuronale.
Ce qui nous amène tout naturellement à un troisième mystère du cerveau. Contrairement à ce que l’on imaginait encore récemment le vieillissement normal n’est pas associé à une mort neuronale. Ce concept excessivement pessimiste est désormais contredit par des comptages précis de cellules nerveuses dans plusieurs zones du cerveau. Il est aujourd’hui probable que les cellules nerveuses ne meurent pas au fil du temps, elles subsistent mais perdent une partie de leurs capacités fonctionnelles en abandonnant une partie de leurs connexions. Cela limite les informations qui circulent et les fonctions qui en découlent. Le vieillissement est donc plus une affaire de perte de synapses que de mort neuronale. Les pistes de recherches envisagées consistent à identifier des facteurs neurotrophiques (l’équivalent d’un “engrais”) régénérant l’activité des neurones. Bref, au cours du vieillissement, le neurone sait se défendre et survit dans un combat permanent entre affaiblissement et vitalité.
On passera pratiquement sous silence cet autre mystère suivant lequel la forme du contenant éclairerait sur la qualité du contenu. Il s’agit bien sûr de la géométrie du crâne qui a fait couler beaucoup d’encre depuis que les mesures anthropométriques existent. En réalité notre merveilleux tapis cérébral, sa matière blanche, notre cerveau limbique… peuvent trouver leur place dans un cerveau de dimension suffisante quels qu’en soient les traits saillants. Le lobe frontal représente le tiers du cerveau et il présente des aires multiples qui permettent de faire cohabiter intelligence, pensées abstraites, mémoire à court terme, prises de décisions, planifications. Pour autant, il ne s’abritera pas derrière un front bombé dit “intelligent” et sa façade n’était pas spécialement avantageuse chez Einstein ou chez Diderot. Grâce aux feuillets et aux circonvolutions, la feuille cérébrale sait se loger discrètement.
Un organe