Qui se soucie du cerveau d'Einstein?

Vous êtes probablement au courant de ce type nommé Albert Einstein. Scientifique assez célèbre, en fait. A fait de la physique. Un penseur hors de la boîte incroyablement doué avant que les gens aient même utilisé cette expression. Un article récent le décrivait comme «l'un des hommes les plus brillants qui ait jamais vécu». Et clairement il l'était.

C'est pourquoi une étude récente "Le cortex cérébral d'Albert Einstein: une description et une analyse préliminaire de photographies inédites" par Falk et ses collègues de la Florida State University publiée dans la revue "Brain" a suscité un tel intérêt médiatique. Malheureusement, le spin qui est sorti de beaucoup de titres (mais pas des auteurs réels de l'étude) liés à cette couverture a été la plupart du temps absurde. On a trop parlé des bizarreries douteuses dans l'anatomie du cerveau d'Einstein et de son génie évident.

Ce qui pose la question, l'anatomie du cerveau est-elle vraiment pertinente?

Physiologie (comment cela fonctionne) de nombreux systèmes du corps peuvent être prédits à partir de l'anatomie (à quoi cela ressemble). En d'autres termes, la fonction vient de la forme. Votre système cardiovasculaire a une grosse pompe musculaire sous la forme du cœur qui reçoit et pousse le sang tout autour du corps. En examinant attentivement l'anatomie du cœur, les valves spécialisées, les différentes chambres, ainsi que toutes les tubulures qui entrent et sortent, permettent une estimation raisonnable de ce qu'il fait et comment il le fait.

Le système nerveux n'est pas aussi simple. Surtout quand on parle du cerveau. Un vrai cerveau humain contient environ 100 milliards de neurones (les cellules du système nerveux). Ces 100 milliards de neurones pourraient avoir environ 5000 connexions synaptiques d'autres neurones. C'est un stade approximatif de 100 trillions de connexions. Un assez grand nombre. Beaucoup plus grand que le nombre estimé de galaxies dans l'univers. Ce qui se situe entre 200 et 500 milliards, au cas où vous comptez.

Cela fait partie de ce qui permet au système nerveux de se présenter avec une portée beaucoup plus large. Pas parce que l'anatomie est impénétrable ou bien plus compliquée dans différentes zones du cerveau. C'est certainement complexe, mais les caractéristiques générales des connexions de ces 100 milliards de neurones forment des tracts et des bandes de connexions dans le cerveau qui peuvent être raisonnablement identifiées (la plupart du temps).

Le vrai problème avec le système nerveux vient du fait que la fonction du cerveau ne peut pas être prédite directement à partir de l'anatomie. Entrez ces 100 billions de connexions. L'élément clé est que l'activité du réseau dans le cerveau émerge de l'activité des collections de synapses qui sont actives à un moment donné. Et c'est un paysage en constante évolution de l'activité réseau.

Une approximation trop simple est de penser à un bateau qui monte et qui tombe sur les vagues de l'océan. Vraiment gros rouleaux. Alors que vous êtes assis dans votre bateau et que vous regardez autour de vous, d'autres bateaux montent et descendent. À tout moment, vous voyez des bateaux différents. Ces bateaux représentent tous des connexions actives entre les neurones qui sont exprimés quand vous pouvez les voir et réduits au silence quand vous ne pouvez pas. Pour compléter la métaphore, multipliez par plusieurs trillions.

C'est ce qui fait que déchiffrer le fonctionnement du cerveau à partir de l'anatomie est une tâche si ardue – et une tâche impossible. Tout ce que vous voyez est l'océan et non la fonction réseau. Cela ne peut être révélé que par des techniques d'imagerie cérébrale – la neuroimagerie fonctionnelle comme l'IRMf et les scanners TEP – qui mesurent la physiologie avec l'anatomie. Il ne peut pas être déterminé par l'anatomie, peu importe la résolution. Malheureusement, ce genre d'analyse ne peut être fait que prospectivement et n'est pas ouvert à l'analyse médico-légale. Nous ne connaîtrons jamais la physiologie – la fonction réelle – du cerveau d'Einstein.

Ce genre de fascination pour le cerveau d'Einstein est, bien sûr, parfaitement compréhensible. Il capture facilement l'imagination. Mais cela ne rend pas vraiment service à une meilleure compréhension de la neuroscience en perpétuant des stéréotypes sur la fonction cérébrale qui auraient dû disparaître avec la phrénologie.

La phrénologie est une pseudoscience introduite comme science réelle par le physicien allemand Franz Joseph Gall à la fin du 19 ème siècle. Le locataire de base de la phrénologie s'appuie sur la vraie science. C'est l'idée qu'il existe une certaine organisation régionale dans le cerveau. Cela signifie que certaines zones comprennent des neurones disposés en réseaux pour une fonction spécialisée. Comme la planification du moteur, la sensation, la vision, l'ouïe et ainsi de suite.

Tout s'est mal passé avec la phrénologie quand la principale façon d'évaluer l'anatomie du cerveau est devenue de mesurer les bosses sur le crâne! À première vue, cependant, il est facile de voir pourquoi les gens ont approuvé cela. Cela semble logique.

La ligne de pensée était quelque chose comme ça. L'anatomie du cerveau a quelque chose à voir avec la fonction cérébrale. Le cerveau est à l'intérieur du crâne. Le crâne doit être façonné un peu par le cerveau. Puis les bosses sur le crâne ont quelque chose à voir avec l'anatomie du cerveau. Ainsi, les bosses sur le crâne peuvent nous parler de différents aspects de la personnalité, de l'intellect, etc.

Tout cela, bien sûr, est un non-sens total. C'est pourquoi la phrénologie a été reléguée à la poubelle de la pseudoscience il y a longtemps. En passant, pour une excellente description de l'erreur de phrénologie avec une démystification du "test de QI", s'il vous plaît voir "The Mismeasure of Man" par le regretté Stephen Jay Gould.

Cela illustre un péché cardinal de la science – en supposant une causalité avec corrélation. Juste parce qu'il y a une relation entre quelque chose ne signifie pas qu'une chose a causé l'autre.

Pour répondre à la question posée en tant que titre de ce post, j'espère que personne ne se soucie du cerveau d'Einstein. J'entends par là son anatomie cérébrale. Je ne sais pas pourquoi nous devrions nous soucier de son anatomie cérébrale. Au moins pas de la façon dont des titres tels que «Cerveau d'Einstein révèle des indices au génie» ou «Des caractéristiques inhabituelles du cerveau d'Einstein pourraient expliquer ses capacités cognitives remarquables» impliqueraient.

Au lieu de cela, nous devrions tous nous préoccuper de son intellect, de sa perspicacité, de sa capacité à réfléchir profondément à des problèmes extrêmement complexes. Ce sont des choses à rechercher. Pas d'anatomie accessoire. Rien de tout cela ne peut être prédit à partir de l'anatomie du cerveau d'Einstein ou du cerveau de quelqu'un d'autre.

Vraiment ce que je dis est, tout est relatif. Et oui, j'attendais d'écrire ça tout ce temps. Les capacités relatives ne peuvent pas être extraites simplement de l'anatomie. Quand il s'agit du cerveau, la forme ne dicte pas toujours la fonction.

L'importance réelle de nos cerveaux réside dans leur rôle en tant que processeurs fonctionnels, et non dans leurs constructions anatomiques. Notre potentiel réel en tant qu'êtres humains – que ce soit des génies scientifiques ou simplement des moyennes Joans et Joes – vient de notre capacité à apprendre, à expérimenter le monde et à modifier notre cerveau à travers nos expériences.

© E. Paul Zehr, 2012