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Lumière sur le cerveau humain
Cette IRM interprétée par le logiciel du professeur-chercheur Maxime Descoteaux représente les fibres motrices pour la planification neurochirurgicale. On voit le neurochirurgien David Fortin observer l’image pendant une chirurgie. Les zones en rouge représentent les régions d’intérêt des fonctions motrices de la main et du pied. On voit aussi comment la structure des fibres a été poussée et déviée par la tumeur. Ce patient avait un très gros méningiome dans son lobe frontal et, même si la tumeur était bénigne, le comportement du patient avait énormément changé. Dès le lendemain de la chirurgie, il avait retrouvé sa personnalité d’avant la tumeur. Cette image exceptionnelle a été publiée dans le prestigieux magazine National Geographic.

Le cerveau aussi vaste que la Voie lactée

Le cerveau humain est l’organe le plus complexe de la Terre… et même l’objet connu le plus complexe de l’univers. Il compte de 85 à 100 milliards de neurones – soit autant d’étoiles que dans la Voie lactée! C’est pourquoi, dans cette édition du cahier L’Estrie respire la santé, La Tribune a souhaité vous présenter quelques-unes des facettes de ce fascinant organe.

Avec l’évolution de l’homme au cours de l’Histoire, le cerveau humain s’est largement complexifié de façon à répondre aux exigences de plus en plus nombreuses d’un Homo sapiens en constante évolution.

L’homme d’aujourd’hui, comment peut-on le définir? C’est un être vivant unique sur la Terre grâce à la complexité de ses réalisations et de ses interactions sociales, grâce aussi à l’importance de ses apprentissages mais aussi par l’ampleur des transformations qu’il opère sur son environnement.

Jetons ensuite un regard sur le cerveau humain.

Quand on regarde un cerveau humain, on constate tout de suite qu’il est rempli de bosses et de creux. Ce sont des circonvolutions. « C’est à cause de l’évolution qu’est apparu le phénomène des replis du cerveau pour qu’il permette d’accommoder la plus grande superficie possible du cortex à l’intérieur d’un espace limité, celui du crâne. La surface d’un cortex humain aplati est d’environ trois mètres carrés. En conséquence, ce n’est qu’en étant replié que le cortex des hommes peut être contenu dans la boîte crânienne », souligne David Fortin, neurochirurgien et neuro-oncologue au Centre hospitalier universitaire de Sherbrooke (CHUS).

Aujourd’hui encore, on peut constater que le cerveau de l’oiseau est presque lisse parce que ses besoins et capacités sont beaucoup moins complexes que ceux de l’homme.

« Selon l’hypothèse, ce phénomène s’est mis en place parce qu’il était nécessaire de contenir plus de surface corticale à l’intérieur d’une boîte crânienne d’une taille limitée. En effet, plus la boîte crânienne est volumineuse, plus il y a plus de risques de complications à la naissance, ce qui menace la survie de l’espèce », ajoute Dr Fortin, qui est aussi professeur à l’Université de Sherbrooke et chercheur au Centre de recherche du CHUS.

Le cerveau de l'oiseau (à gauche) est presque lisse parce que ses besoins sont beaucoup moins complexes que ceux de l'homme (à droite), dont le cerveau est rempli de bosses et de creux, les circonvolutions, afin de répondre à sa large gamme de besoins.

On peut encore le répéter : le cerveau est infiniment complexe. Même les techniques d’imagerie les plus modernes sont loin de rendre justice à cet organe encore mystérieux malgré toutes les années de recherche et de chirurgie.

Alors attention : il existe un tenace cliché selon lequel on n’utiliserait que 10% de notre cerveau. C’est complètement faux.

« Les connexions neuronales, qu’on appelle aussi synapses,  se retrouvent partout dans le cerveau et sont toutes utilisées. Ce qui est vrai par contre, c’est qu’on ne comprend pas tout du fonctionnement du cerveau », ajoute Dr Fortin.

Pour rendre le tout encore plus complexe, encore faut-il ajouter que le cerveau est en constante évolution.

« Le cerveau évolue tout au long de la vie, mais de façon beaucoup plus marquée jusqu’à l’âge de 25 ans environ », précise-t-il.

« Nous avons des images du cerveau pendant qu’un enfant apprend à jouer du piano. On imagine clairement les synapses qui sont en train de se former (synaptogénèse) à mesure que l’enfant développe ses habiletés. Le renforcement positif et répété pousse les connexions à devenir de plus en plus fortes », ajoute-t-il.

Ainsi, il est possible d’apprendre à jouer de la guitare à 15 ans comme à 50 ans ou à 65 ans avec de la pratique et du renforcement positif… mais les jeunes vont apprendre beaucoup, beaucoup plus vite.

« Ce phénomène s’explique par la neuroplasticité du cerveau. C’est la capacité du cerveau de créer, de défaire ou de réorganiser les réseaux de neurones et les connexions de ces neurones entre eux », ajoute-t-il.

Puis un jour arrive le vieillissement qui amène une dégénérescence de cet organe si complexe et qui gère tellement de choses.  Il y a aussi des accidents (soit les accidents vasculaires cérébraux, soit des traumatismes crâniens…), les maladies (tumeurs, cancers…).

David Fortin, neurochirurgien et neuro-oncologue au Centre hospitalier universitaire de Sherbrooke (CHUS).