Le cerveau est une machine fascinante, vivante et pensante. Si les connaissances autour de cet organe ont évolué, des mystères persistent à l’échelle de l’infiniment petit. C’est ce que nous explique Yves Agid, professeur émérite de neurologie et de biologie cellulaire à l’université Pierre et Marie Curie, membre de l’Académie des sciences et fondateur de l’Institut du cerveau et de la moelle épinière (ICM).
Dans votre livre L’homme cérébral (Ed. Albin Michel), vous qualifiez le cerveau de machine adaptable. Où en sont les connaissances ?
Depuis la Seconde Guerre mondiale et en particulier depuis dix ans, on commence vraiment à comprendre son fonctionnement. On sait ce qui se passe dans les cellules du cerveau, comment elles fonctionnent et interagissent à une grande échelle, et comment les différentes parties de cet organe communiquent entre elles. Mais à l’échelle des molécules au sein des cellules nerveuses, on est loin de tout connaître. C’est en soi un monde qui est exploré aujourd’hui avec succès grâce à la puissance des nouvelles technologies. Enfin se posent toujours des questions sur le mystère de la relation entre la matière et la pensée, mais c’est une énigme en voie de résolution.
Comment le cerveau évolue-t-il au cours du développement ?
Le cerveau à la naissance pèse à peu près 300 grammes et celui d’un adulte 1 350 grammes en moyenne. Donc entre les deux, il y a évidemment un développement fabuleux. C’est vers l’âge de 18 à 20 ans que le cerveau atteint sa maturité. Tous les neurones sont alors en place mais les connexions entre eux continuent de se faire et de se défaire, ce qui explique qu’on continue à s’instruire. À partir de l’âge de 50 ans, survient la troisième phase qui est celle du vieillissement : les neurones restent en place, ils ne meurent pas, mais les connexions commencent à diminuer. En présence de maladies neurodégénératives comme celles d’Alzheimer ou de Parkinson, les neurones disparaissent progressivement, ce qui explique l’irréversibilité des symptômes.
Faut-il le résumer aux neurones ?
C’est une énorme erreur. Il y a environ 100 milliards de neurones dans le cerveau, mais aussi 100 milliards d’autres cellules qui jouent un rôle très important. C’est le cas des cellules gliales qui sont à la fois le support et le partenaire des neurones. D’autre part, entre les cellules, il y a du tissu qu’on appelle interstitiel et dans lequel courent des vaisseaux très fins, appelés capillaires, qui apportent les nutriments aux neurones. C’est la raison pour laquelle je préfère qu’on parle du cerveau comme d’un ensemble que je qualifie de « milieu cérébral intérieur ».
Peut-on dire qu’il n’y a pas deux cerveaux semblables ?
De la même façon que chaque visage est singulier, chaque cerveau est unique. Tout y est différent concernant les ensembles de neurones qui sont à l’origine de nos pensées et de nos émotions. Ce n’est pas tant le nombre des neurones qui compte, c’est la nature et le nombre des connexions entre les neurones qui sont responsables de notre intelligence et de nos qualités émotionnelles. Ainsi on pourrait dire que si quelqu’un raisonne très bien c’est que les circuits de son cerveau impliqués dans les raisonnements sont très fournis. C’est la même chose pour les émotions. Les personnes très sensibles, comme les artistes, pourraient avoir des connexions dans les circuits cérébraux qui contrôlent les émotions plus serrées, mais ce n’est qu’une hypothèse.
Que penser par exemple de l’infox qui consiste à dire que nous n’utilisons que 10 % de nos capacités cérébrales ?
C’est faux car nous utilisons en permanence l’ensemble de notre cerveau qui fonctionne jour et nuit et qui consomme dix fois plus d’énergie que n’importe quel autre organe du corps. Par exemple, le simple fait de faire un mouvement comme de lever le pouce ou ressentir de la joie mobilise toutes les fonctions élémentaires du cerveau. Comme il fonctionne en permanence, et comme il est une machine qui produit de la pensée, nous pensons constamment sans en être conscients sauf à certaines périodes.
Comment le cerveau produit-il les émotions ?
Il existe des grands circuits qui traversent le cerveau de haut en bas et de bas en haut et qui sont doubles. Il y a d’un côté un circuit qui permet le raisonnement. De l’autre, il y a un circuit qui contrôle et génère les émotions. Ces deux circuits fonctionnent et sont interactifs à chaque niveau du cerveau, le plus élémentaire étant à la base, le plus évolué dans le cortex frontal, tout à fait à l’avant du cerveau. C’est la conjugaison des afférences de raisonnement et des afférences émotionnelles qui permet de prendre une décision au sein du cortex frontal qui est particulièrement développé chez les êtres humains.
Et de la mémoire ?
Il existe plusieurs types de mémoire : la mémoire des faits récents et celle des faits anciens. La production de mémoire s’effectue en trois étapes : l’encodage (l’entrée de l’information dans le cerveau), le stockage (le maintien des informations) et le rappel des souvenirs. Pour apprendre, il faut que l’information entre dans une région du cerveau qui se trouve entre les deux oreilles, le cortex temporal, plus particulièrement dans une petite région qui s’appelle l’hippocampe. L’hippocampe est en quelque sorte le péage de la mémoire. Dès lors, les informations sont stockées dans différentes parties du cortex cérébral. Et lorsqu’on veut raviver des souvenirs, les informations prennent le trajet inverse.
La santé cérébrale est-elle devenue l’un des enjeux majeurs du millénaire ?
Effectivement, on soigne désormais les maladies de nos organes comme l’insuffisance cardiaque, la cirrhose du foie ou l’adénome de la prostate mais aussi plus de la moitié des cancers, ce qui n’était pas le cas il y a 50 ans. Aujourd’hui, on peut même changer les organes. Mais n’est pas le cas pour le cerveau parce qu’on ne sait pas le réparer en rétablissant les connexions nerveuses qui ont disparu. D’où l’importance de la recherche scientifique qui seule permettra de trouver les solutions pour améliorer le fonctionnement du cerveau et guérir les maladies neurodégénératives, dont on connaît les conséquences dramatiques en termes sociétaux et économiques.
Comment faire pour retarder son vieillissement ?
Chez les animaux jeunes, il a été montré que grâce à l’activité physique, les connexions nerveuses dans les régions impliquées dans la motricité étaient plus développées chez ceux qui étaient actifs par rapport à ceux qui restaient immobiles. On peut donc imaginer que chez l’enfant par exemple, plus il apprendra, plus il aura d’émotions, plus il fera du sport, et plus le cerveau se développera sur le plan intellectuel, émotionnel et physique. Chez les personnes âgées, il faut renforcer les connexions nerveuses, les développer et compenser le déficit inévitable en renforçant ce qui est encore sain. L’activité physique permet de freiner les difficultés motrices telles que la lenteur ou les troubles de la marche et de l’équilibre, si fréquents au cours du vieillissement. La gymnastique intellectuelle est aussi primordiale : il faut continuer à avoir des conversations, faire des mots croisés, ou mieux encore, privilégier la lecture qui permet de conserver une bonne forme intellectuelle. Mais ce que les gens savent moins, c’est qu’il faut aussi renforcer les fonctions émotionnelles. D’où l’importance des sorties, des interactions sociales, bref, de tout ce qui fait plaisir…
Les progrès de la science du cerveau vont-ils améliorer la vie des êtres humains ?
Je pense que oui. C’est paradoxal car le développement de la science peut être dangereux comme on l’a vu avec la bombe atomique. Mais l’homme est aujourd’hui en bien meilleure santé qu’à la fin du 19e siècle. La science a permis de faire des progrès notables concernant les accidents vasculaires cérébraux, l’épilepsie ou encore la sclérose en plaques, même s’il en reste beaucoup à faire concernant les maladies neurodégénératives. Mais de la même façon qu’un menuisier produit de plus beaux meubles s’il maîtrise ses outils, je pense que la connaissance plus fine du fonctionnement de son propre cerveau permet de mieux se comporter dans la vie.
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Le cerveau reste l’une des plus grandes énigmes du corps humain. Dans L’homme cérébral (@AlbinMichel), le neurologue Yves Agid rappelle qu’il s’agit d’une « machine adaptable » faite de milliards de neurones… mais aussi de nombreuses autres cellules et de connexions en perpétuelle évolution. De la naissance au vieillissement, notre cerveau se transforme, apprend et crée sans cesse. Bonne nouvelle : activité physique, stimulation intellectuelle et interactions sociales contribuent à préserver sa santé. Décryptage d’un organe fascinant et encore plein de mystères.
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