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Quand la taille compte : zones du cerveau et interactions sociales seraient liées

Femelle adulte en contact avec son enfant, son adolescent et sa sœur. Cette image illustre le fait que les femelles macaques rhésus nouent des liens forts avec leurs proches.

Vous lisez ce titre, et vous êtes interpellé. Il faut, pour être honnête, ajouter quelques mots : "du moins, chez les macaques". Mais c’est une hypothèse de recherche en neurosciences chez l’humain également : plus nos relations sociales sont nombreuses, plus certaines structures de notre cerveau seraient développées.

Des chercheurs et chercheuses de l’Inserm (Institut national de la santé et de la recherche médicale) en France et de l’université Lyon Claude Bernard Lyon 1, en collaboration avec l’université de Pennsylvanie, ont approfondi cette hypothèse en étudiant une espèce de macaques à l’architecture cérébrale proche de celle de l’humain. Ils ont observé les animaux à leur état naturel, dans leurs relations sociales, et ont analysé l’imagerie médicale de leurs cerveaux. Résultat : le nombre de copains de ces primates permettait de prédire la taille de certaines zones de son cerveau, qui sont notamment associées à la cognition sociale et à l’empathie. Les résultats de leur étude sont publiés dans la revue "Science Advances".

Le "Facebook des singes"

Comment l’équipe a-t-elle pu observer les relations sociales des singes ? Jérôme Sallet, chercheur à l’Inserm, nous l’explique : "Dans un premier temps, on a fait des observations comportementales de singes qui vivent sur cette île des Caraïbes, Cayo Santiago. Et à partir de ces observations comportementales, on a pu recréer le réseau social dans lequel vivent ces singes. On a pu, en quelque sorte, recréer un "Facebook" de nos singes." Nombre d’amis, statut social, popularité, tout a été mesuré pour ces macaques rhésus. Une fois ces informations obtenues, les chercheurs ont voulu voir si, dans le cerveau, il existait des variations morphologiques liées aux variations des paramètres sociaux étudiés : autrement dit, si, plus on était "populaire" ou "social", plus certaines zones du cerveau étaient développées.

Au scanner

Une fois ces informations obtenues, il a fallu passer les individus au scanner, grâce à une technique d’imagerie par résonance magnétique (IRM). Et là, soudain, un lien : "Ce qu’on a mis en évidence", explique Jérôme Sallet, "c’est que dans deux régions du cerveau, on avait des corrélations positives : plus on était socialement intégré, plus on avait de partenaires avec qui on faisait de l’épouillage, plus ces régions étaient grosses." Il s’agit de zones du cortex temporal.

La cause ou la conséquence ?

Et là, l’auteure de ces lignes devient un peu mentaliste. Je me dis que vous vous dites : "Mais bon, ils ont de grosses zones dans le cerveau parce qu’ils ont des relations sociales, ou bien au contraire, ils ont beaucoup de relations sociales en raison de cette taille développée ?"

Très bonne question. Les comportements sociaux influencent-ils la taille du cerveau, ou bien est-ce l’inverse ? Une autre étude, plus ancienne, donne des éléments d’analyse. Elle a montré qu’en modifiant l’environnement social d’un singe de laboratoire, on pouvait induire des changements dans la structure de certaines régions cérébrales, notamment les régions cérébrales retrouvées dans cette étude-ci.

Femelle adulte en train de groomer une autre femelle adulte.
Femelle adulte en train de groomer une autre femelle adulte. Dr Lauren JN Brent

Les auteurs de l’étude récente ont aussi étudié le groupe des jeunes enfants chez les singes, de moins de 1 an : ils ont des contacts très étroits avec leur mère, toujours à portée de mains. "La question qu’on peut se poser", explique Jérôme Sallet, "c’est si ces enfants ont des mères populaires, est-ce qu’ils naissent avec des cerveaux qui sont pré-adaptés à devenir des singes populaires. Ce qu’on trouve, dans notre étude, c’est que ce n’est pas le cas. Il n’y a pas de corrélation entre le réseau social de la mère et la taille de ces régions cérébrales chez l’enfant. La conclusion qu’on peut en tirer, c’est que cette plasticité qu’on voit, cette variabilité de taille se met en place de par les interactions qu’on a dans notre environnement social".

Singe isolé ? Pas de différence

Mais alors, s’il y a une corrélation entre ces zones du cerveau et la quantité d’interactions sociales, est-ce à dire qu’un macaque totalement isolé souffrirait d’une forme d’atrophie de cette partie du cortex ? Non. Les chercheurs n’ont pas trouvé de lien entre la taille de ces zones cérébrales et les comportements solitaires de quelques individus qui vivaient en marge du groupe social. Ils étaient dans la norme. Il n’y avait pas de différence majeure.

Mais le fait que les phénomènes semblent de nature "plastique", liés à une "plasticité", semble suggérer qu’on pourrait peut-être utiliser des modifications d’un environnement social comme outil thérapeutique. La prochaine étude de l’équipe portera sur l’évolution des comportements sociaux des singes de l’île de Cayo Santiago, dévastée par un ouragan en 2017. Une étude comportementale pilotée par Camille Testard (Université de Pennsylvanie) a montré que les singes avaient ensuite adapté leurs comportements pour mieux gérer les conséquences de cet ouragan. Ils sont devenus plus sociaux. L’accroissement de la socialité de ces singes a-t-il été aussi associé à des changements morphologiques dans le cerveau de ces singes ? Ce sera l’objet de la prochaine étude de Jérôme Sallet et de ses coauteurs.

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