La pensée, fascinante histoire d’une naissance

Le cerveau est un organe véritablement fascinant. Il fonctionne à la vitesse de l'éclair, contrôlant tous les aspects de notre vie et surveillant de près toutes nos activités. Tout cela dans une gelée hautement fonctionnelle de 1,3 kg. La façon dont il est devenu une telle construction est l'histoire de toute une vie !

Cet article s'appuie largement sur les connaissances acquises dans les articles précédents sur les neurones, les astrocytes, les oligodendrocytes et la microglie [liens pour chaque article]. Il est fortement recommandé de les explorer avant d’entamer cette lecture pour une meilleure compréhension et donc un plaisir de lecture accru. En raison de la complexité et du volume du sujet, il sera traité en deux articles.

La matière cérébrale est très similaire, tant par sa texture que par sa densité, à un bloc de gelée, enfermé derrière le crâne comme un criminel, dans un endroit supérieur aux autres organes. Le crâne, plus dense chez certains que chez d'autres, protège largement notre bloc de gelée des dangers extérieurs. Contrairement aux croyances populaires, le cerveau n'est pas attaché au crâne. Il flotte plutôt dans une fine couche de liquide qui sert à la fois d'isolant et de fluide flottant, travaillant 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, pour nous maintenir en vie. Et, pour la plupart, il le fait plutôt bien avec l'aide de tous les autres organes. Ou, pour être plus précis, parce que tous les autres organes ont été développés soit pour prolonger la vie du cerveau, soit pour la répliquer et l'améliorer. Il y a une pensée à laquelle il faut réfléchir.

Comment pouvons-nous faire cela ? Comment pouvons-nous - penser ? Comment pouvons-nous former des pensées, nous souvenir, planifier et résoudre des problèmes mathématiques complexes, écrire des articles et faire des recherches sur l'organe même avec lequel nous faisons des recherches ? Comment une pensée peut-elle naître, comment une décision peut-elle être prise ?

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Tout commence par un coup d'éclat

Parler de la naissance des pensées, c'est parler du développement du cerveau, tant sur le plan biologique que sur le plan personnel. Le secret réside quelque part au tout début du développement humain, plusieurs heures après un rapport sexuel réussi, au moment de la fécondation.

Toute vie humaine commence à partir d'une seule cellule unifiée, lorsqu'un spermatozoïde féconde un ovule. L'union des deux s'appelle un zygote, et il commence à se diviser rapidement, sans grande différence avec une tumeur. Après un certain temps, le conglomérat de cellules forme une sphère partiellement creuse de la taille d'une tête d'épingle appelée gastrula. À partir de là, on peut distinguer trois lignées cellulaires distinctes : l'endoderme, l'ectoderme et le mésoderme. L'endoderme donne naissance à la plupart des organes internes tels que les poumons et le foie.  Le mésoderme évolue vers le système squelettique, les muscles et le système vasculaire, tandis que l'ectoderme forme la peau et les systèmes nerveux central et périphérique.

Développement d'un zygote en une gastrula, avec ses trois couches distinctes

À ce stade, notre cerveau est l'équivalent d'une lampe LED équipée d'une source d'énergie et d'un interrupteur.

D'autres divisions cellulaires donnent naissance à des formes plus complexes, et une masse critique de cellules dans une partie de l'ectoderme appelée la plaque neurale entraîne la formation du tube neural. C'est le précurseur de notre cerveau et de la moelle épinière.

Formation du tube neural.

La formation du tube à partir de la plaque neurale est très probablement due à la masse critique de cellules qui étaient mécontentes de vivre dans une plaque bidimensionnelle plutôt que dans un tube tridimensionnel. Cela peut ne pas sembler scientifique, mais la plupart des stimuli primaires et des incitations au changement sont dus aux limitations physiques de l'espace. La formation du tube neural est un bon exemple d'une feuille de papier qui se retrouve à l'étroit dans des plis.

La formation de notre cerveau a toujours fasciné l'être humain et notamment le domaine de la recherche. Nous sommes encore loin d'avoir percé tous les mystères de cette gelée enfermée dans notre boîte crânienne. Et pourtant, nous apprenons et découvrons doucement son histoire : un câblage tel un ordinateur, la découverte des premières sensations, la naissance et enfin l'exploration… C'est une histoire à suivre.

Sources :

1.     Dekaban, A.S. and Sadowsky, D., Changes in brain weights during the span of human life: relation of brain weights to body heights and body weights, Ann. Neurology, 4:345-356, 1978

2.     Hepper, P., "Unraveling our beginnings", The Psychologist, 18:474-477, 2005.

3.     Huttenlocher PR, Dabholkar AS. Regional differences in synaptogenesis in human cerebral cortex. The Journal of Comparative Neurology. 1997; 387:167–178. [PubMed: 9336221]

4.     Saladin, K (2011). Anatomy & physiology : the unity of form and function (6th ed.). McGraw-Hill. p. 541. ISBN 9780073378251.

5.     Kandel, Eric R. (2006). Principles of neural science (5. ed.). Appleton and Lange: McGraw Hill. ISBN 978-0071390118.

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7.     BrainConnection.com [no longer in function