200-125 300-115 200-105 200-310 640-911 300-075 300-320 300-360 642-998 QV_DEVELOPER_01 400-101 700-501 117-201 70-696 700-505 600-199
Intelligence : en quoi notre cerveau est-il différent de celui des animaux ? (Photo : alexxx1981)
Chercheur(s)

Clément Abbatecola

Doctorant dans l’équipe Cortical Architecture, Coding and Perception  dirigée par H. Kennedy et K. Knoblauch au sein du Stem Cell and Brain Research Institute, à Lyon. Thème de recherche : intégration multimodale dans la perception du visage et de la voix.

Voir sa page
Laboratoire

Institut de recherche cellule souche et cerveau (SBRI)

Le SBRI cherche à définir les caractéristiques du cortex humain, de son développement à l’organisation des réseaux neuronaux qui le composent et rendent possible les fonctions cognitives supérieures. Pour cela, il fait appel à de nombreuses disciplines : biologie cellulaire et moléculaire, neuroanatomie, neurophysiologie, psychophysique, comportement, psychologie expérimentale, neurocomputation, modélisation et robotique. Le SBRI est dirigé par Colette Dehay et Henry Kennedy.

Voir son site
Autres articles

Intelligence : en quoi notre cerveau est-il différent de celui des animaux ?

Si, comme nous le prétendons, nous sommes l’espèce la plus intelligente de la planète, cela doit se voir quand on compare notre cerveau à celui des animaux. Est-il plus gros en valeur absolue ou rapporté au poids de notre corps ? Contient-il plus de neurones ? Est-il mieux connecté ? Nous allons le voir, trouver des corrélats cérébraux de l’intelligence valables chez la souris, l’éléphant, le dauphin ou l’homme n’est pas une mince affaire…

Plus l’homme s’intéresse à l’intelligence animale, plus il a besoin de se rassurer sur la sienne. Si les corbeaux savent fabriquer des outils, les fourmis faire la guerre comme personne, les éléphants compter sans se tromper et les chimpanzés peindre des tableaux, que lui reste-t-il en propre ? Certainement le besoin de se poser des questions sur lui-même et sur le monde… Eh bien, utilisons cette faculté pour tenter de trouver un lien entre ce qu’on appelle l’intelligence et une caractéristique anatomique du cerveau. Si nous sommes effectivement l’espèce la plus intelligente de la planète, cela doit bien se voir quelque part dans l’organe qui fait notre fierté…

University of Wisconsin and Michigan State Comparative Mammalian Brain Collections (www.brainmuseum.org)

Dans mon labo, on travaille avec des souris et des macaques. La souris a un cerveau plus petit que celui du macaque, lequel a un cerveau plus petit que le mien. Or je suis plus intelligent que le macaque, qui est lui-même plus intelligent que la souris. Première hypothèse : nous sommes l’espèce la plus intelligente parce que nous possédons le cerveau le plus gros. Vous le sentez moyen ? Vous avez raison : l’éléphant (5 kg) ou le cachalot (7 kg) sont dotés d’un cerveau nettement plus gros que le nôtre (1,4 kg). Il faut donc trouver un autre critère…

La masse du cerveau est largement dépendante de la masse totale

J’ai une autre idée ! Prenons toutes sortes de mammifères et rapportons la masse de leur cerveau à leur masse totale. Plaçons le résultat sur un graphique en utilisant une double échelle logarithmique. Que constate-t-on ? Plus un animal est gros, plus son cerveau le sera. Cependant la masse du cerveau n’augmente pas de manière complètement proportionnelle à la masse totale : c’est ce qu’on appelle une « allométrie négative ». Selon cette règle, un mammifère pesant 1 kg possédera un cerveau de 10 g, soit un rapport de 1%, tandis que le cerveau d’un mammifère d’une tonne ne pèsera pas plus de 1 kg, soit un rapport de 1‰.

Dicke, U., & Roth, G. (2016). Neuronal factors determining high intelligence. Phil. Trans. R. Soc. B, 371(1685), 20150180.
Ce graphique montre que, chez les mammifères considérés de manière globale, la masse du cerveau est déterminée à 90% environ par la masse totale.1 Mais chaque espèce considérée individuellement respecte plus ou moins bien cette règle. Certaines ont un cerveau plus gros qu’attendu – dauphins, chimpanzé, homme – d’autres, un plus petit – hérisson, hippopotame, baleine bleue… Cet écart à la règle détermine le coefficient d’encéphalisation.

Au sein des primates, la taille du cerveau reste un meilleur prédicteur de performance cognitive

Tenons-nous là le bon indicateur d’intelligence ? Pouvons-nous dire : nous sommes l’espèce la plus intelligente de la planète car nous avons le meilleur coefficient d’encéphalisation. Ça a de la gueule, mais – je suis désolé de vous le dire – ça ne tient pas la route non plus. En effet, si on considère un sous-ensemble des mammifères, comme les primates, la taille du cerveau reste un meilleur prédicteur de performance cognitive. Bref, nous voilà revenus au point de départ…

Comparaison de la taille du cerveau et du nombre de neurones chez les rongeurs et chez les primates
Herculano-Houzel, S. (2009). The human brain in numbers: a linearly scaled-up primate brain. Frontiers in human neuroscience, 3, 31.

Essayons autre chose. Et si on regardait ce qu’il se passe à l’échelle de la cellule ? Cela nous ouvrirait peut-être de nouvelles pistes… Revenons à nos rongeurs et à nos primates, et mettons-nous à compter leurs neurones. L’agouti, petit rongeur d’Amérique centrale, compte ainsi 857 millions de neurone pour un cerveau pesant 18 g. Le capybara, plus gros des rongeurs de la planète (il peut atteindre 50 kg et vit au Brésil), lui, en compte 1,6 milliard et son cerveau pèse 76 g. Le douroucouli, petit singe d’Amérique du Sud, possède 1,47 milliard de neurones pour un cerveau pesant 16 g, tandis que le singe capucin en possède 3,69 milliards pour un cerveau de 52 g. Normal, chez les rongeurs, la taille des neurones augmente avec la taille du cerveau. Ce qui n’est pas le cas chez les primates. Autrement dit, pour multiplier le nombre de neurones par 10, il faudrait multiplier par 35 la taille du cerveau chez les rongeurs et seulement par 11 pour les primates. Le nombre de neurones serait-il un meilleur indicateur de l’intelligence d’une espèce ? C’est l’hypothèse formulée par l’équipe de recherche Herculano-Houzel, laquelle s’est intéressée au nombre de neurones dans le cortex cérébral.2

Le globicéphale possède deux fois plus de neurones que l’homme

Hypothèse séduisante, et qui fonctionne pour d’autres groupes que les mammifères. Elle expliquerait les capacités cognitives exceptionnelles de certains oiseaux, comme les corbeaux (dont le pallium est riche en neurones). Prenons l’éléphant, doté d’un gros cerveau et de facultés cognitives intéressantes : son cortex cérébral possède environ moitié moins de neurones que nous.3 C’est cohérent ! Penchons-nous à présent sur les cétacés. Dans la famille des dauphins, je demande le globicéphale et je découvre qu’il possède deux fois plus de neurones que l’homme (37 milliards vs 16 milliards).4 Avec un gros cerveau, un coefficient d’encéphalisation élevé et un nombre de neurones exceptionnel, il devrait être au sommet de la pyramide de l’intelligence… Patatras : ma troisième hypothèse s’écroule !

A moins que… Regardons de plus près le cortex des cétacés. Il est assez différent de celui des autres mammifères : son organisation (cortex fin, neurones clairsemés) dénote une moindre capacité à échanger des informations de manière rapide et efficace. Ce qui relativise l’importance du nombre de neurones du cortex cérébral comme facteur clé de l’intelligence.

Alors, est-il possible de trouver des corrélats cérébraux de l’intelligence valables pour des espèces différentes ? Rien n’est moins sûr. Si l’on se place sur le terrain purement cognitif, on voit bien que les primates et les cétacés ne sont pas les seuls à pouvoir apprendre à se servir d’outils. Les oiseaux,5 les pieuvres6 et même les insectes7 le font aussi. Et parfois mieux qu’eux…

MacLean, E. L., Hare, B., Nunn, C. L., Addessi, E., Amici, F., Anderson, R. C., … & Boogert, N. J. (2014). The evolution of self-control. Proceedings of the   National Academy of Sciences, 111(20), E2140-E2148.

A ce stade-là, on doit se poser la question-clé : cela a-t-il un sens de vouloir définir l’intelligence des animaux à l’aune de nos critères humains ? Leur parfaite adaptation à leur environnement n’est-elle pas la manifestation d’une intelligence supérieure ? A ce jour, la définition la plus consensuelle de l’intelligence animale insiste sur« la flexibilité mentale ou comportementale, la capacité d’un organisme à résoudre des problèmes survenant dans son environnement naturel et social, l’apparition de solutions nouvelles qui ne font pas partie du répertoire normal de l’animal. »8 Une formule qui, certes, ne fâche personne, mais se révèle assez peu opérationnelle. Pour trouver des corrélats cérébraux de l’intelligence, encore faut-il savoir quelle manifestation de l’intelligence on veut corréler à telle ou telle particularité anatomique du cerveau…

Je laisse donc le mot de la fin à Douglas Adams, auteur du célèbre Guide du voyageur galactique. « L’homme a toujours considéré qu’il était plus intelligent que les dauphins sous prétexte qu’il avait inventé toutes sortes de choses – la roue, New York, les guerres, etc. – , tandis que les dauphins quant à eux n’avaient jamais rien su faire d’autre que déconner dans l’eau et plus généralement prendre du bon temps. Mais, réciproquement, les dauphins s’étaient toujours crus bien plus intelligents que les hommes – et précisément pour les mêmes raisons.»

  • 1. Dicke, U., & Roth, G. (2016). Neuronal factors determining high intelligence. Phil. Trans. R. Soc. B, 371(1685), 20150180.
  • 2. Herculano-Houzel, S. (2009). The human brain in numbers: a linearly scaled-up primate brain. Frontiers in human neuroscience, 3, 31.
  • 3. Herculano-Houzel, S., Avelino-de-Souza, K., Neves, K., Porfírio, J., Messeder, D., Mattos Feijó, L., … & Manger, P. R. (2014). The elephant brain in numbers. Frontiers in neuroanatomy, 8, 46.
  • 4. Mortensen, H. S., Pakkenberg, B., Dam, M., Dietz, R., Sonne, C., Mikkelsen, B., & Eriksen, N. (2014). Quantitative relationships in delphinid neocortex.  Frontiers in neuroanatomy, 8, 132.
  • 5. Bird, C. D., & Emery, N. J. (2009). Insightful problem solving and creative tool modification by captive nontool-using rooks.        Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(25), 10370-10375.
  • 6. Finn, J. K., Tregenza, T., & Norman, M. D. (2009). Defensive tool use in a coconut-carrying octopus. Current biology, 19(23), R1069-R1070.
  • 7. Perry, C. J., Barron, A. B., & Chittka, L. (2017). The frontiers of insect cognition. Current Opinion in Behavioral Sciences, 16, 111-118.
  • 8. Dicke, U., & Roth, G. (2016). Neuronal factors determining high intelligence. Phil. Trans. R. Soc. B, 371(1685), 20150180.
  •  

     

    Laisser un commentaire

    Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *