Une brève histoire des neurosciences

Les papyri de l’Égypte antique

Si la neurochirurgie apparait aujourd’hui comme une des spécialités médicales les plus prestigieuses, elle n’a rien d’une invention récente. Il y a près de 10 000 ans en Égypte, des actes neurochirurgicaux tels que la trépanation étaient déjà courants. Il nous est aujourd’hui impossible de connaitre les raisons qui poussaient les médecins égyptiens à trépaner leurs patients, mais on sait que cet acte, qui consiste à percer le crâne, était pratiqué sur des vivants. Une forme primitive de traitement de la « folie » ?

Des papyri égyptiens datant de 3000 ans avant notre ère mentionnent des cas de patients souffrant de lésions veayébrales et établissent des liens entre ces lésions et leurs symptômes. Cependant, le cerveau n’était pas considéré de la même manière que de nos jours : à cette époque, on pensait que c’était dans le coeur que siégeaient l’âme et les sensations. Après la mort, le cerveau du défunt n’était pas embaumé contrairement à d’autres organes; il était simplement retiré par les narines puis jeté.

C’est Hippocrate qui amènera un virage dans la conception du cerveau, quelques milliers d’années plus tard.

Les savants de la Grèce antique…

Les savants grecs se posaient une question fondamentale : pourquoi nos organes sont-ils différents ? Essayez de trouver une réponse simple à cette question, en vous plaçant dans le contexte de l’époque.

Il existe une corrélation structure-fonction : nos pieds nous permettent de tenir debout et de marcher, nos mains permettent la préhension et la manipulation d’objets, nos yeux nous permettent de capturer des signaux lumineux, nos organes génitaux permettent la reproduction…

Fermez les yeux et la bouche, obstruez vos oreilles, pincez-vous le nez. Vous ne voyez, n’entendez, ne sentez plus rien. Partant de cela, il y a environ 2300 ans, les Grecs en déduisent que la tête est le siège des sensations. Et Hippocrate va plus loin, arguant que la tête, et plus particulièrement le cerveau, n’est pas simplement le siège des sensations mais également le siège de l’intelligence.

En cela, la conception d’Hippocrate s’oppose à celle d’Aristote, pour qui le cerveau n’était qu’un espace de refroidissement du sang qui serait chauffé par le coeur. L’équilibre entre le coeur qui fait bouillir le sang et le cerveau qui le refroidit permettrait, dans la vision artistotélicienne du cerveau de maintenir un tempérament rationnel.

Les médecins romains…

Galien était un médecin de gladiateurs au IIè siècle de notre ère. Sa pratique lui a permis de vérifier la théorie d’Hippocrate, à savoir que les lésions cérébrales qu’il observait chez les gladiateurs occasionnaient des troubles sensoriels, comportementaux et cognitifs. En étudiant des cerveaux de moutons, Galien est le premier à décrire de manière précise le cervelet. Toutefois il le distinguait du cerveau, et le dénomma « paracephalon » par opposition au cerveau, « encephalon ».

En accord avec une approche fondée sur la corrélation structure-fonction, il établit que le cerveau plus mou reçoit les sensations, tandis que le cervelet plus dur commande les muscles. Ce raisonnement peut sembler absurde, mais il n’était finalement pas si éloigné de la réalité.

Une question se pose : comment passer de la perception à l’action ?

Dans ses observations anatomiques, il découvre des ventricules remplis de liquide dans le cerveau. Cette découverte entre en résonance avec la théorie de l’époque selon laquelle le corps fonctionne grâce à un équilibre de quatre liquides (théorie des humeurs : sang, lymphe, bile jaune, bile noire); ces humeurs étaient censées déterminer le tempérament de l’individu. Par exemple, l’étymologie de « mélancolie » (μέλας = noire, χολή = bile) renvoie directement à la théorie des humeurs : l’état mélancolique est imputable à la bile noire. À l’appui de cette théorie, les nerfs étaient pensés comme des tubes creux charriant des liquides.

Un bond en avant jusqu’à la Renaissance…

La théorie de Galien a prévalu pendant plus de 1500 ans. La théorie des humeurs est même renforcée au XVIIè siècle par l’invention de machines hydrauliques. À cette période, par analogie, on s’est mis à penser que le cerveau fonctionnait comme ces machines nouvelles. Descartes était en accord avec cette théorie, particulièrement en ce qui concerne le comportement animal. Cela introduit une distinction fondamentale entre l’Homme et l’animal : l’Homme cartésien a été doté par Dieu d’une âme et d’une intelligence, qui lui permet de surpasser les comportements animaux basiques.

La thèse de Descartes présente un caractère dualiste : le cerveau contrôle les comportements communs à tous les animaux, tandis que l’esprit contrôle les comportements strictement humains. Contrairement au cerveau, l’esprit est immatériel. Descartes postule que l’esprit communique avec le cerveau par le biais de la glande pinéale.

De nos jours, certains pensent toujours qu’il existe un problème de distinction cerveau-esprit, mais la théorie prédominante est que l’esprit repose sur une base biologique, le cerveau.

Plus proche de nous…

À la fin du XVIIIè siècle, on sait que les lésions cérébrales induisent des troubles sensitifs, moteurs, cognitifs, voire la mort. Les études anatomiques ont contribué à distinguer que le cerveau est constitué de plusieurs parties et que ces différentes parties ont probablement des fonctions distinctes. On a également établi que le cerveau communique avec le reste du corps par le biais des nerfs. Cependant, si on accepte désormais que le cerveau suit les lois de la nature, on pense encore que le cerveau fonctionne comme une machine.

Le XIXè siècle a connu plusieurs avancées significatives dans la compréhension du cerveau. Notamment, on découvre que les nerfs, contrairement à la théorie ancienne qui les définissait comme des tubes creux, fonctionnent comme des câbles électriques et non comme des tuyaux. Également, le neurone est désormais considéré comme l’unité de base du cerveau. Plusieurs auteurs commencent à aborder une approche localisationniste : les fonctions cérébrales seraient localisées à des endroits précis dans le cerveau (cf. Gall, Broca, Wernicke). On concède également que le cerveau est sujet à l’évolution, telle que décrite par Darwin.

Les questions contemporaines…

Dotés d’outils d’études puissants, d’une littérature scientifique pléthorique et forts d’une coopération internationale, les questions que nous nous posons aujourd’hui sur le cerveau vont bien au-delà de ce que nos ancêtres pouvaient même imaginer. La recherche sur le cerveau s’articule aujourd’hui autour de plusieurs niveaux d’étude : moléculaire (communication neuronale), cellulaire (synapses, récepteurs, différentes types de neurones), systémique (réseaux de neurones, interaction entre systèmes cérébraux), comportemental (passage de la perception à l’action), cognitif (fonctions supérieures, conscience).

De nombreux professionnels s’attèlent à ces tâches complexes, avec des approches et des méthodes différentes : des médecins (neurologue, psychiatre, neurochirurgien, neuroradiologue), des biologistes (neurobiologiste, neuropharmacologiste, neurophysiologiste), des spécialistes du comportement (psychologue, neuropsychologue, psychophysicien), et bien d’autres.

La recherche sur le cerveau fait actuellement face à plusieurs défis dont l’ampleur devrait s’accentuer prochainement, notamment en raison du vieillissement de la population. La maladie d’Alzheimer et ses troubles associés sont un enjeu majeur de santé publique. Au-delà des pathologies dont la prévalence augmente avec l’âge, d’autres constituent des priorités tout aussi importantes : autisme, épilepsie, sclérose en plaque, schizophrénie, accidents vasculaires cérébraux… La dépression semble malheureusement être en bonne voie pour devenir la maladie du XXIè siècle.

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