Quelles sont les origines du cerveau et du comportement? - De Boeck

1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
CHAPITRE
1
Quelles sont les origines
du cerveau et du comportement?
Pourquoi étudier le cerveau et le comportement ?
Points de vue sur la relation entre cerveau et comportement
L’évolution du cerveau et du comportement
L’évolution de l’homme
L’évolution du cerveau humain
Étudier le cerveau et le comportement chez l’homme moderne
25
34
41
47
51
59

24
GROS PLAN SUR LES TROUBLES
Le traumatisme cérébral
Chaque année, on recense aux États-Unis 80 000 nouveaux
cas de personnes qui souffrent d’un handicap à long terme à
la suite d’un traumatisme crânien (Association des traumatisés
crâniens). Le traumatisme crânien est la cause majeure des
cas de décès et d’invalidité frappant les enfants et les adolescents
(Cassidy et al., 2004). A quoi cela ressemble-t-il d’avoir
subi un traumatisme crânien ? Fred Linge, un psychologue clinicien
diplômé en recherche sur le cerveau, a rédigé, 12 ans
après avoir été victime d’un traumatisme cérébral, la description
que voilà :
Dans la seconde même du choc frontal de mon véhicule, ma
vie bascula définitivement, et mon cas vint allonger la liste
recensant les victimes de ce qu’on a coutume d’appeler l’épidémie
silencieuse.
Durant les mois qui suivirent, mes proches et moi-même fûmes
confrontés à la dure réalité du traumatisme cérébral. J’avais
commencé la tâche pénible de la reconnaissance et de
l’acceptation de mes déficits physiques, mentaux et émotionnels.
Il m’était impossible de ressentir le goût des choses et leur
odeur. J’étais dans l’incapacité de lire, même les phrases les
plus simples, sans oublier le début de ce que j’avais lu alors
que je n’étais pas encore parvenu au bout de ma lecture.
J’avais les nerfs à fleur de peau et je pouvais, à chaque instant,
entrer dans une rage terrible, même pour une broutille.
Pendant la première année, il me fut impossible de supporter
les stimulations liées à la présence d’autres personnes. Mon
cerveau arrivait très vite à saturation, et je devais me réfugier
dans une autre pièce pour m’isoler. Je ne supportais que très
péniblement le bruit, et j’avais besoin de tranquillité autour de
moi, ce qui relève d’une utopie quand on vit dans une petite
maison avec trois enfants. Je me rappelle avoir rédigé un règlement
impossible à l’intention de nous tous. Par exemple, cha-
Quelles sont les origines du cerveau et du comportement ?
Sous l’effet d’un choc
violent sur la tête,
une variété de forces
mécaniques provoque
un écrasement cérébral.
Les lésions à l’endroit de l’impact sont
appelées une contusion (en rose)
La pression qui résulte de la contusion
peut produire un contrecoup du côté
opposé à l’impact (en bleu).
Le déplacement du cerveau peut provoquer la
section de fibres nerveuses, induisant des lésions
microscopiques, particulièrement au niveau des
lobes frontaux et temporaux. Le sang pris au piège
dans le crâne (hématome) et le gonflement
(œdème) provoquent une compression du cerveau.
cun devait être couché à 9h30, toutes les lumières devaient
être éteintes, et aucun bruit, de quelque nature qu’il fût, n’était
plus permis après cette heure. Pas de télévision, pas de radio,
plus le moindre mot. En somme, toute la famille n’était plus
pour moi qu’une source de vacarme, dont je cherchais à diminuer
l’amplitude.
Deux années après mon traumatisme, j’écrivis un bref article
intitulé « Qu’est-ce que ça fait d’avoir subi un traumatisme
cérébral ? » À cette époque, j’étais encore intensément renfermé
sur moi-même et sur mon combat (Toute personne ayant
survécu à un traumatisme crânien et
qu’il m’a été donné de rencontrer
semble être passée par ce stade de
préoccupation narcissique, qui crée
un bouclier nécessaire à se protéger
des douloureuses réalités de sa
situation, et ce jusqu’au moment où
apparaît une chance de guérir.) Je
n’avais que peu de notion de tout ce
qui sortait des limites du monde
matériel et je ne pouvais écrire qu’à
propos de choses susceptibles d’être
décrites en des termes factuels. J’ai
écrit pour raconter, par exemple
mes divers handicaps, mais aussi
comment j’ai réussi à les compenser
grâce à la mise en œuvre d’une multitude
de méthodes.
À ce stade de ma vie, j’ai commencé
à m’impliquer par rapport à
d’autres personnes victimes d’un
traumatisme cérébral. Ceci arriva en
partie après la publication de mon
article. A ma surprise, cet article fut
repris dans de nombreuses publications,
copié, et transmis à des milliers
de personnes ayant subi un
traumatisme crânien, ainsi qu’à leurs familles. Je reçus quantité
de lettres, d’appels téléphoniques, de visites, ce qui
d’ailleurs continue de se produire aujourd’hui. Beaucoup se
battaient comme je m’étais battu, en l’absence de tout diagnostic,
sans projet, sans réhabilitation et, pour la plupart
d’entre eux, il faut bien le dire, sans espoir… Les effets catastrophiques
de cette lésion étaient tels que, dans un premier
temps, je fus totalement anéanti, puis remodelé par l’expérience,
et j’émergeai de cette histoire en tant qu’une personne
profondément restructurée, avec des convictions nouvelles,
d’autres valeurs et d’autres priorités (Linge, 1990).
Le caractère diffus des effets d’un traumatisme cérébral complique
considérablement le diagnostic. C’est pour cette raison
d’ailleurs que l’on parle d’épidémie silencieuse lorsqu’il
est question d’en désigner collectivement les victimes. Les victimes
d’un traumatisme cérébral sévère peuvent avoir des
séquelles très sérieuses qui les handicapent dans leur vie de
tous les jours. Tout comme Fred Linge, un grand nombre
d’entre elles éprouvent des difficultés à retrouver les capacités
fonctionnelles qu’elles possédaient avant la lésion, et le
fait de ne plus pouvoir exercer leur métier n’en est pas la
moindre.

GROS PLAN SUR LES TROUBLES (suite)
Un traumatisme crânien résulte d’un choc violent à la tête qui
expose le cerveau à toute une variété de forces, comme cela
est illustré dans la figure ci-contre.
La force exercée sur le crâne à l’endroit du choc occasionne
un écrasement (une contusion) appelé un « coup ».
Le choc précipitera avec brutalité le cerveau du côté opposé
à l’impact, en provoquant un écrasement supplémentaire (voir
l’illustration ci-contre).
Le mouvement du cerveau peut induire une torsion ou une section
de fibres nerveuses, et par-là produire des lésions microscopiques.
De telles lésions peuvent être éparpillées à travers
tout le cerveau, mais elles sont le plus fréquemment observées
dans les lobes frontaux et temporaux.
Les contusions et les extensions occasionnées par l’impact peuvent
provoquer un saignement (une hémorragie). Parce que le
sang reste à l’intérieur du crâne, il agira comme une masse dont
le volume peut aller en augmentant (hématome) et exercera une
pression croissante sur les régions cérébrales environnantes.
Comme c’est le cas à la suite de coups sur d’autres parties du
corps, ceux portés au cerveau induisent un gonflement
(œdème). Cette enflure, qui correspond à une accumulation
de fluide dans le tissu endommagé, de même que tout autour,
est une autre source de compression du cerveau.
Les personnes qui subissent un traumatisme crânien perdent
souvent connaissance, car la lésion affecte des fibres dans les
parties inférieures du cerveau, fibres associées à l’éveil. La
sévérité du coma peut servir d’indicateur quant à la gravité
de la lésion. Les contusions cérébrales qui résultent d’accidents
impliquant des véhicules à moteur sont particulièrement
graves parce que la tête se déplace au moment du choc, ce
qui a pour effet d’accélérer la vitesse de l’impact.
Pendant les années qui suivirent son accident, Fred Linge
entreprit un immense périple. Il partit d’une époque qui précédait
son accident de voiture, lorsqu’il consacrait moins ses
pensées aux relations qui pouvaient exister entre son cerveau
Pourquoi étudier le cerveau et le comportement ?
1.1 Pourquoi étudier le cerveau et le comportement ?
Le cerveau est un objet physique, un tissu vivant, un organe du corps. Le comportement correspond
à une action, observable momentanément, mais évanescente. Le cerveau et le comportement
sont deux choses bien différentes, mais l’une est indéniablement liée à l’autre.
On a longtemps pensé que le cerveau avait un rôle nul ou négligeable dans le comportement,
ce qui impliquait de facto que l’étude des fonctions cérébrales fût considérée
comme relevant de la biologie plutôt que comme un élément central de la psychologie. Même
aujourd’hui, de nombreux étudiants considèrent que le cerveau n’est qu’un épiphénomène
dans la compréhension du comportement humain. Il n’en reste pas moins que le cerveau et le
comportement ont évolué de concert : l’un est responsable de l’autre, et vice versa. Un exemple
classique d’illustration du contrôle que le cerveau exerce sur le comportement fait l’objet
du gros plan sur les troubles intitulé « Rapport entre lésion cérébrale et fonction cérébrale ».
Environ 150 années après que le neurologue français Jean Charcot eut procédé à
l’autopsie de patients décédés des suites d’une atteinte cérébrale et qu’il eut cherché à
faire le lien entre leur symptomatologie et la nature de leur pathologie cérébrale, les
25
et son comportement qu’au laçage de ses souliers. À la fin de
son voyage, les pensées à propos du lien entre son cerveau
et son comportement dominaient sa vie. Il devint un confident
et un conseiller pour de nombreuses personnes qui avaient,
comme lui, subi une lésion cérébrale.
Le but de cet ouvrage est de vous proposer un voyage qui ne
serait pas sans rapport avec celui qu’entreprit Fred Linge. Par
ce voyage, vous aussi vous parviendrez à comprendre le lien
entre le cerveau et le comportement : comment le cerveau estil
organisé pour créer et suivre un comportement et que se
passe-t-il lorsque ce cerveau ne fonctionne pas correctement ?
La plupart des éléments qui nous permettent d’aborder ce
type de question découlent de trois sources d’investigation qui
se focalisent sur l’évolution du cerveau et du comportement
dans les différentes espèces animales, sur le rapport entre le
cerveau et le comportement chez le sujet sain et sur les altérations
fonctionnelles qui frappent les personnes ayant subi une
lésion cérébrale ou souffrant d’autres pathologies cérébrales.
Toutes les connaissances dégagées par ces approches modifient
la manière dont nous pensons, dont nous structurons
notre éducation et nos liens sociaux, et dont nous cherchons à
venir en aide à ceux qui ont subi une lésion cérébrale ou sont
victimes d’une maladie ou d’un trouble atteignant le cerveau.
Dans ce chapitre, nous aborderons la question de l’origine du
cerveau et du comportement. Nous commencerons par définir
le cerveau et le comportement, et par donner un aperçu de la
structure de base du cerveau. Nous nous pencherons ensuite
sur trois théories majeures à propos de la relation entre le cerveau
et le comportement. Tout en gardant cela en mémoire,
nous explorerons la manière dont évoluèrent le cerveau et le
comportement. Nous porterons alors une attention particulière
à l’évolution de l’espèce humaine, tout en gardant à
l’esprit les nombreux traits que nous avons en commun avec
d’autres animaux. Finalement, nous aborderons la manière
dont le cerveau humain a évolué vers sa fonction la plus complexe,
à savoir la culture.

26
GROS PLAN SUR LES TROUBLES
Rapport entre lésion cérébrale et fonction cérébrale
Le cas historique de Phinéas Gage représente un exemple
précoce d’illustration de la manière dont nous pouvons nous
représenter une forme de contrôle du comportement par le
cerveau (MacMillan, 2000). Gage était un artificier de
25 ans qui travaillait sur un chantier de construction d’une
voie de chemin de fer et qui, en 1848, survécut à une explosion
qui lui précipita une barre à mine d’un mètre de long et
de trois centimètres de diamètre à travers la partie frontale de
la tête. De manière assez surprenante, Gage n’était pas un
cas isolé : il existe un petit nombre de personnes ayant survécu
à un tel type de lésion, y compris lorsque c’est une barre
à mine qui la provoqua. John M. Harlow, le médecin qui
s’occupa de Phinéas Gage, établit un rapport sur l’accident
de Gage, et ce rapport contribua à précipiter le jeune homme
au sommet de la célébrité, un peu malgré lui.
Gage était d’intelligence moyenne et tout à la fois travailleur
et fiable. Il était décrit comme « énergique et persévérant
dans l’exécution de tous ses plans d’opération ». Mais après
l’accident, son comportement se modifia radicalement, ainsi
que le nota Harlow :
« Pour ainsi dire, l’équilibre ou la balance entre ses facultés
intellectuelles et ses instincts animaux semblait avoir été
détruit. Il est coléreux, irrévérencieux, se permettant par
moment l’usage des plus grossières injures, manifestant peu
de déférence à l’égard de ses camarades, ne supportant
aucune contrainte et aucun conseil entrant en conflit avec ses
désirs, parfois pernicieusement obstiné, quoique capricieux et
versatile, projetant de nombreux plans d’opération qui ne
sont pas si tôt établis qu’ils sont abandonnés pour d’autres
jugés plus réalistes. Immature dans ses capacités intellectuelles
et ses manifestations comportementales, il a les passions
animales d’un homme brutal (Blumer et Benson, 1975,
p. 153). »
Le type de lésion dont souffrait Phinéas Gage avait une caractéristique
remarquable : l’atteinte cérébrale n’avait provoqué
aucun trouble moteur ou mnésique qui soit marqué. En fait,
cette lésion n’eut d’impact que sur la personnalité de Phinéas
Quelles sont les origines du cerveau et du comportement ?
Gage. Harlow montra que les lobes frontaux étaient impliqués
dans la planification et dans l’anticipation.
Bien que le crâne de phinéas Gage et la barre à mine aient
été conservés, il n’a malheureusement pas été possible, en ne
prenant en considération que de ces deux indices, de reconstruire
avec exactitude l’étendue de la lésion cérébrale dont
souffrait ce patient. Pour pouvoir se faire une idée suffisamment
précise de cette étendue, il aurait fallu bénéficier d’un
rapport d’autopsie. Toutefois, en combinant une technique de
mesures précises du crâne avec des techniques modernes
d’imagerie, il a été possible de se faire une idée plus fine de
l’accident lui-même, mais aussi de la localisation probable de
la lésion. En fait, il semble que le cortex frontal ait subi de
substantiels dégâts dans chaque hémisphère.
Département de Neurologie et Service
d’Analyse d’Image. Université d’Iowa.
Reconstruction de la lésion cérébrale de Gage à partir de techniques
modernes d’imagerie. À partir de « The return of Phinéas
Gage : Clues about the brain from the skull of a famous
patient » par H. Damasio, T. Grabowski, R. Frank, A.M.
Galaburda et R. Damasio, 1994, Science 20, p. 1102.
recherches réalisées à ce jour suggèrent trois niveaux d’arguments soulignant le lien
fonctionnel entre cerveau et comportement :
1. De plus en plus de troubles comportementaux s’expliquent à partir de notre connaissance
du cerveau, et leur traitement devient possible grâce à cette connaissance.
En effet, plus de 2000 troubles du comportement peuvent être mis en
rapport avec des anomalies cérébrales. Le tableau 1-1 récapitule les exemples
d’altérations cérébrales qui seront abordées dans ce livre, en particulier dans les
« gros plans », et qui nous permettront d’insister sur le lien entre dysfonctionnement
cérébral et trouble du comportement.
2. Le cerveau est l’organe le plus complexe du vivant et cet organe est présent dans
de nombreux groupes différents d’animaux. Ceux qui étudient le cerveau cherchent
à comprendre quelle est sa place dans l’ordre biologique propre à notre planète.
Dans le premier chapitre, nous décrirons la structure de base du cerveau
ainsi que son évolution, en particulier en ce qui concerne l’Homme. Dans les
chapitres 3 à 5, nous aborderons le fonctionnement des cellules cérébrales, cellules
qui sont communes à tous les animaux possédant un système nerveux.

Tableau 1.1
Index des maladies du système nerveux abordés dans les chapitres 1 à 15.
Gros plan sur les troubles
Addiction 7 Epilépsie 4,9*,15 Migraine 8* Syndrome
d’Asperger
ADHD 15 Hémianopsie 8 Myasthénie grave 4* Syndrome de Down 3
Agénésie des lobes
frontaux
11* Héminégligence
controlatérale
Agnosie 8 Hyperopsie
(hypermétropie)
14 Myopie 8* Syndrome
de Korsakoff
8* Narcolepsie 12 Syndrome
de l’insensibilité
aux androgènes
Amnésie 13 Insomnie 12 Obésité 11 Syndrome de stress
post-traumatique
Anencéphalie 11 Intoxication
à la MPTP
Anévrisme cérébral 9* Intoxication à l’acide
domoïque
Anorexie nerveuse 11*,15 Intoxication
au monoxyde
de carbone
5* Paralysie cérébrale 6*,10 Syndrome de (Gilles
de la) Tourette
7 Paralysie de Bell 2* Syndrome des
jambes sans repos
8* Paraplégie 10* Syndrome
du split-brain
Aphasie 10 Lésion cérébrale 1*,15 Phénylcétonurie 15 Synesthésie 14*
Apnées du sommeil 12* Lésion de la moelle
épinière
10,11 Presbytie 8* Tétraplégie 10
Arriération mentale 6 Lobotomie frontale 11 Privation sensorielle 6* Traumatisme invasif 1
Ataxie 8 Maladie d’Alzheimer 5,13*,
15
Attaque cérébrale 2*,15 Maladie
de Lou Gehrig
Autisme 10* Maladie
de Parkinson
Chorée
de Huntington
3* Maladie
de Tay-Sachs
Crises de panique 11* Malformations
artérioveineuses
Psychose 7 Traumatisme cérébral
(écrasement
cérébral)
4 Psychose par abus
de drogue
5*,15 Schizophrénie 5,6*,7,
15
Démence 1*, 15 Manie 15* Syndrome
alcoolique fœtal
Dépression 5,7,11*,
15
Encéphalopathies 2*
Note : la désignation des maladies est suivie par le numéro du chapitre.
* La maladie fait l’objet d’un « gros plan sur les troubles ».
Abréviation : ADHD, (pour attention deficit hyperactivity disorder qu’on traduit par hyperactivité avec troubles de l’attention ; MPTP,
méthylphényltétrahydropyridine)
15
13
11*
7
5,10*
12
14
1*
27
7* Troubles affectifs 11*,15
Troubles affectifs
saisonniers
3 Sclérose multiple 3*,15 Troubles anxieux
généralisés
9* Scotome 8 Troubles bipolaires 15
Méningite 2* Syndrome
androgénique
7* Troubles
de l’apprentissage
12*
9
1*,6
6 Tumeurs cérébrales 3*

28 Quelles sont les origines du cerveau et du comportement ?
3. Comment le cerveau fait-il pour produire du comportement et, chez l’Homme,
comment fait-il pour assurer l’existence d’un sentiment de conscience ? Voilà
deux questions scientifiques majeures restées pour l’heure sans réponse. De
nombreux scientifiques et de non moins nombreux étudiants abordent l’étude du
cerveau selon une perspective philosophique devant déboucher sur une compréhension
de l’humanité. Plusieurs chapitres de ce livre touchent à la relation entre,
d’une part les questions psychologiques relatives au cerveau et au comportement
et, d’autre part, les questions philosophiques concernant l’humanité. Par exemple,
dans les chapitres 13 et 14, nous nous pencherons sur la façon dont nous
nous y prenons pour apprendre et pour penser.
Personne parmi nous ne peut faire de prédiction quant à l’utilité opérationnelle
de ce que nous savons sur le cerveau et sur le comportement. L’une de nos anciennes étudiante
en psychologie, majore de promotion de cette année, nous écrivit qu’elle avait
choisi notre cours simplement parce qu’elle n’avait aucune envie particulière d’en suivre
un autre. Elle nous fit part du fait que quoiqu’elle trouvât notre enseignement intéressant,
il s’agissait de biologie, et non de psychologie. Une fois diplômée, elle obtint un emploi
dans une agence sociale et, pour sa plus grande satisfaction, put constater qu’en comprenant
les relations entre cerveau et comportement, elle avait en même temps accès à la
compréhension de bon nombre des troubles dont étaient atteints ses clients, de même
qu’à la connaissance des options thérapeutiques possibles. Nous commencerons donc par
définir le cerveau, puis nous aborderons la définition du comportement, et enfin nous
approfondirons la manière dont l’un et l’autre ont conjointement évolué.
1.1.1 Qu’est-ce que le cerveau ?
Pour ses études pré-doctorales, notre ami Harvey avait choisi d’étudier l’activité électrique
du cerveau. Il disait qu’il voulait survivre à la mort de son corps sous la forme d’un
cerveau maintenu en vie dans un flacon. Il espérait que sa recherche lui permettrait de faire
en sorte que son cerveau en flacon puisse communiquer avec ses semblables qui seraient
en mesure de décrypter les signaux électriques du dit cerveau. Harvey réussit à maîtriser
les techniques d’enregistrement de l’activité électrique du cerveau, mais il échoua pour le
reste, en partie parce que son objectif était techniquement impossible à atteindre, mais
aussi parce qu’il avait des lacunes au sujet de ce qu’il convient d’entendre par « cerveau ».
Cerveau est un terme qui désigne la masse de tissu que l’on trouve dans le crâne,
et c’est ce tissu que Harvey voulut mettre en flacon. La Figure 1-1 présente un exemple
de cerveau humain tel qu’on peut le trouver dans le crâne d’un être humain se tenant
debout. Le cerveau possède deux moitiés relativement symétriques appelées des hémisphères,
l’un à droite et l’autre à gauche. Ainsi, de la même façon que le corps est symétrique,
avec ses deux bras et ses deux jambes, le cerveau est lui aussi symétrique. La
Figure 1-1A montre l’hémisphère gauche d’un cerveau humain tel qu’il est disposé dans
le crâne. Si vous formez un poing avec votre main droite et que vous tenez ce poing en
l’air, le pouce vers l’avant, il peut figurer la position des hémisphères cérébraux à l’intérieur
du crâne (Figure 1-1B).
Toute la couche externe du cerveau est constituée par une fine couche de tissu
nerveux plissé. Ces replis sont appelés des circonvolutions. Cette couche externe, appelée
le cortex cérébral, apparaît nettement sur la section transversale de la Figure 1-1A.
Le mot « cortex », qui signifie « écorce » en latin, est choisi bien à propos du fait de
l’apparence plissée du cortex, mais aussi parce qu’il recouvre la majeure partie du reste
du cerveau. Les plis du cortex sont aussi appelés des sillons (sortes de fentes), ou scissures,
et les circonvolutions des gyri (pluriel du latin « gyrus »). Au contraire des éléments

(A)
Les lobes
correspondent à des
divisions du cortex
(B)
Devant
Votre main droite, transformée en
poing, permet de figurer la position
des lobes dans l’hémisphère
gauche de votre cerveau.
Lobe frontal
(doigts)
Lobe
frontal
Lobe temporal
(pouce)
Dessus
Dessous
Le cerveau est composé
de deux hémisphères,
un droit et un gauche.
Lobe
pari pariétal tal
Lobe
Lobe
occipital
temporal Derrière
Lobe pariétal
(jointures)
Lobe occipital
(poignet)
de l’écorce d’un arbre, ces sillons ne sont pas distribués au hasard sur la surface corticale,
mais délimitent des zones fonctionnelles bien individualisées. Nous verrons leur nom et
leur fonction un peu plus loin. Le cortex de chaque hémisphère est divisé en quatre lobes,
dont l’appellation est directement inspirée du nom des os crâniens qui les recouvrent.
Le lobe temporal est localisé approximativement au même endroit que le pouce
de votre poing tenu à la hauteur de votre tête. Parce qu’il pointe vers l’avant, il est un bon
repère pour savoir quelle partie du cerveau est située vers l’avant. Le lobe situé juste audessus
du lobe temporal est appelé lobe frontal, car il est localisé à l’avant du cerveau
(en position frontale), juste sous l’os frontal du crâne. Le lobe pariétal est localisé derrière
le lobe frontal, et le lobe occipital constitue la région corticale que l’on trouve à
l’arrière de chaque hémisphère.
Il est évident que Harvey, qui voulait que son cerveau fût conservé dans un flacon
après sa mort, ne voulait pas seulement préserver son cerveau, mais aussi son soi,
autrement dit sa conscience, ses pensées, toute son intelligence. La signification du terme
« cerveau » se rapporte à quelque chose d’autre que l’organe que l’on trouve dans le
crâne. Il renvoie à cet organe en tant qu’il exerce un contrôle sur le comportement.
Gros plan sur les troubles 29
Coupe transversale
Les replis à la surface du
cerveau sont appelés des
circonvolutions, les fentes qui
les délimitent des scissures
ou fissures.
Le cortex cérébral
est la fine couche
externe du cerveau,
son écorce.
Glaubermann/Photo Researchers
Figure 1.1
Le cerveau humain
(A) Schéma illustrant
l’orientation
du cerveau dans la
tête d’un être
humain. La partie
visible du cerveau
est appelée cortex
cérébral (cortex
signifie « écorce »,
et le cortex ressemble
à l’écorce d’un
arbre). Le cortex
est une fine couche
de tissu présentant
de nombreux
replis qui lui permettent
de tenir à
l’intérieur du crâne.
Les plis sont appelés
des circonvolutions.
Le cerveau
est constitué de
deux moitiés symétriques
appelées
des hémisphères.
Chaque hémisphère
est divisé en
quatre lobes : les
lobes frontal, pariétal,
temporal et
occipital.
Glaubermann/
Photo Researchers

30 Quelles sont les origines du cerveau et du comportement ?
Figure 1.2
Organisation générale du
système nerveux humain
Le système nerveux interprète
les stimulations sensorielles et
détermine le comportement.
Cette signification de « cerveau » est celle à laquelle nous nous référons lorsque
nous parlons du « cerveau d’une opération » ou que nous parlons d’un ordinateur assurant
le guidage d’un vaisseau spatial. Le terme « cerveau » désigne alors aussi bien
l’organe lui-même que le fait que cet organe assure le contrôle du comportement. Harvey
pouvait-il réussir à préserver dans une bouteille cette centrale de conscience responsable
de son contrôle ? La réponse à cette question vient dans la suite du texte.
1.1.2 Comment le système nerveux est-il structuré ?
Comme tout autre organe du corps, le cerveau est composé de plusieurs milliards de cellules
de tailles et de formes variées. Les neurones sont les cellules (parfois appelées cellules
nerveuses) qui sont les plus directement impliquées dans le contrôle du
comportement. Les neurones sont formés de longs prolongements appelés axones et dendrites.
Ce sont ces prolongements qui leur permettent de communiquer entre eux, et
d’être en contact avec les récepteurs sensoriels de l’organisme, de même qu’avec les
muscles et les organes internes du corps.
Le système nerveux est subdivisé en deux parties : le système nerveux central et
le système nerveux périphérique. La plupart des connexions du cerveau avec le reste de
l’organisme se font par l’intermédiaire de la moelle épinière, qui descend à travers un
canal dans les vertèbres (les os qui forment la colonne vertébrale). Ensemble, le cerveau
et la moelle épinière forment le système nerveux central (SNC), comme indiqué dans la
Figure 1-2. C’est ainsi que le système nerveux central est encastré dans un compartiment
osseux, le cerveau dans le crâne, la moelle épinière dans la colonne vertébrale. Ce système
nerveux est dit central non seulement parce que, physiquement, il occupe une position
centrale au sein du système nerveux, mais aussi parce qu’il est la structure essentielle
du déterminisme comportemental.
Le système nerveux central (SNC) comprend
le cerveau et la moelle épinière, deux
parties du système nerveux logées dans
le crâne et la colonne vertébrale, respectivement.
Le système nerveux périphérique (SNP)
comprend les parties du système nerveux qui
assurent la connexion entre le SNC (cerveau et
moelle épinière) et le reste de l’organisme.
Connexions sensorielles
aux récepteurs sensoriels
de la peau
Connexions
motrices aux
muscles du corps
Connexions autonomes
aux organes internes
du corps

Toutes les fibres nerveuses en provenance du cerveau et de la moelle épinière,
de même que tous les neurones localisés en dehors du cerveau et de la moelle, forment
ce qu’on appelle le système nerveux périphérique (SNP) (voir la Figure 1-2). Dans le
SNP, un réseau très fourni de neurones sensoriels est connecté aux récepteurs localisés à
la surface du corps, de même qu’aux organes internes et aux muscles d’où il achemine
de nombreux signaux sensoriels vers le SNC qui en assure le traitement. Dans le SNP,
les neurones moteurs, aussi appelés motoneurones, assurent une connexion du cerveau
et de la moelle épinière avec les muscles de la face, du tronc et des membres. Les voies
motrices sont également mises en œuvre pour assurer le fonctionnement des organes
internes de votre corps, pour le contrôle des fonctions dites autonomes telles que le battement
de votre cœur, les contractions de votre estomac, et les mouvements de votre
diaphragme, qui gonfle et dégonfle vos poumons.
Pour en revenir à Harvey et à son expérience imaginaire du cerveau en bocal, le
fait de placer un cerveau dans un bocal, et même celui d’y mettre tout le SNC, aurait pour
conséquence immédiate de séparer ce système du SNP, et donc de l’ensemble des sensations
et mouvements assurés par le SNP. Comment le cerveau pourrait-il fonctionner en
l’absence d’informations sensorielles et sans la capacité de produire du mouvement ?
Dans une étude entreprise durant les années 20, Edmond Jacobson (1932) chercha
à savoir ce qui se passerait si nos muscles cessaient totalement de bouger, une question
qui n’est pas sans rapport avec l’expérience imaginée par Harvey. Jacobson pensait
que même si nous étions convaincus d’être complètement immobiles, nous ferions
encore des mouvements subliminaux liés à nos pensées. Par exemple, les muscles du
larynx présentent des mouvements subliminaires (imperceptibles) lorsque nous
« pensons en mots », et nous faisons des mouvements subliminaux avec nos yeux lorsque
nous nous représentons une scène visuelle. Jacobson a travaillé avec des sujets qui pratiquaient
la relaxation totale. Il leur demanda de traduire ce qu’ils éprouvaient pendant
une telle expérience. Ses sujets parlaient d’une condition de « vide mental », comme si
leur cerveau avait cessé de fonctionner.
En 1957, Woodburn Heron travailla sur les effets de la privation sensorielle, y
compris la privation de tout feedback des mouvements. Les sujets, déshabillés, étaient
allongés sur un lit, à l’intérieur d’une chambre insonorisée. Ils devaient se tenir complètement
immobiles. Leurs bras étaient recouverts d’une gaine qui prévenait toute expérience
tactile, et des lunettes opaques les empêchaient de voir. Les sujets racontèrent que
cette expérience fut extrêmement déplaisante, non seulement du fait de l’isolement
social, mais aussi parce qu’ils n’avaient plus le moindre repère dans cette situation. Certains
sujets eurent même des hallucinations, comme si leur cerveau cherchait, d’une
manière ou d’une autre, à créer une expérience sensorielle qui lui manquait soudainement.
La plupart des sujets choisirent d’abandonner l’expérience avant sa fin.
Les résultats de ces travaux suggèrent que le cerveau a besoin d’expériences sensorielles
et motrices soutenues quand il s’agit pour lui de maintenir une activité mentale.
Ainsi, lorsque nous utilisons le terme « cerveau » pour désigner un organe fonctionnel
intelligent, nous devrions probablement nous efforcer de considérer que ce terme renvoie
à un cerveau indissociable des relations qu’il a avec le reste du système nerveux. Malheureusement
pour Harvey, il n’est pas vraisemblable qu’un cerveau en flacon puisse
continuer à fonctionner normalement après avoir été coupé du SNP.
1.1.3 Qu’est-ce que le comportement ?
Irneäus Eibl-Eibesfeldt commença son manuel intitulé « Ethologie : la Biologie du
Comportement », un livre publié en 1970, en proposant la définition suivante du compor-
Gros plan sur les troubles 31

32 Quelles sont les origines du cerveau et du comportement ?
tement : « Le comportement est une manifestation qui a lieu par rapport à un axe
temporel. » Ces manifestations peuvent prendre la forme de mouvements, de vocalisations,
de changements dans l’apparence tels que les changements du visage qui traduisent un sourire.
L’expression de « manifestation dans le temps » peut même inclure le fait de penser.
Bien que nous ne puissions observer directement les pensées de quelqu’un, il existe des
techniques qui permettent d’enregistrer les modifications de l’activité électrique et biochimique
du cerveau associées au fait de penser. Donc, le simple fait de penser sans autre mouvement
peut également être considéré comme une manifestation dans le temps.
Pour certains animaux, la plupart des mouvements correspondent à des réponses
innées, mais pour d’autres, les mouvements correspondent à des profils comportementaux
qui peuvent être aussi bien héréditaires qu’appris 1 . Lorsque tous les membres d’une
même espèce expriment le même comportement en des circonstances semblables, cette
espèce aura probablement hérité d’un système nerveux destiné à produire ce comportement
automatiquement. Au contraire, si chaque membre d’une espèce exprime, dans une
même situation, une réponse comportementale singulière, cette espèce aura hérité d’un
système nerveux qui est beaucoup plus flexible et qui s’avère capable de produire des
changements dans le comportement du fait d’un apprentissage.
Un exemple d’une telle différence entre un pattern comportemental relativement
fixe et un autre plus flexible nous est fourni par le comportement alimentaire de deux
espèces d’animaux, à savoir le bec croisé et le rat noir, tous deux représentés dans la
Figure 1-3. Les becs croisés sont des oiseaux dont le bec semble maladroitement croisé
aux extrémités. Et pourtant, ce bec est parfaitement adapté à l’extraction des pignons de
certains types de pommes de pin. Lorsqu’ils se nourrissent de pignons, les becs croisés
utilisent des patterns comportementaux qui sont largement automatisés et qui ne nécessitent
pas beaucoup de modifications du fait d’un apprentissage.
Figure 1.3
Comportements innés et acquis
Certains comportements des animaux sont largement hérités, tandis que
d’autres sont appris (acquis). La façon dont les becs croisés se nourrissent de
pignons de pin est un exemple de comportement inné. Ce mode d’alimentation
est rendu possible grâce à la forme particulière du bec de cet oiseau :
les extrémités sont croisées, comme l’illustre la figure de gauche. Au contraire,
Rattus rattus, un rat qui vit dans les pins en Israël, ne peut se nourrir
de pignons de pins que s’il acquiert un savoir-faire qui lui est transmis par sa
mère. Cet apprentissage est une forme de transmission culturelle.
(En haut : Adapté de « The Beak of the Finch « (p. 183), par J. Weiner,
1995, New york : Vintage. En bas : Adapté de « Cultural Transmission in
the Black Rat : Pinecone Feeding », par J. Terkel, 1995, Advances in the
Study of Behavior, 24, p. 122.)
1. NDT : on dit aussi innés et acquis, respectivement.
Le bec d’un bec croisé a une forme
spécialement adaptée à l’ouverture
des pommes de pin. Ce comportement
d’ouverture des pommes de pin est inné.
C’est de sa mère qu’un jeune rat doit
apprendre à se nourrir en consommant
des pignons de pin. Ce comportement
est acquis.

Si d’aventure le bec d’un bec croisé était modifié, même s’il n’était que légèrement
entaillé, l’oiseau ne serait plus en mesure de se nourrir de pignons de pins, et ce
aussi longtemps que son bec n’aura pas retrouvé sa forme naturelle. Les rats noirs, au
contraire, sont des rongeurs aux incisives acérées qui semblent faites pour entailler à peu
près n’importe quoi. Ces rats sont aussi des mangeurs de pignon très efficaces, mais ils
ne pourront manger ces pignons qu’à la condition d’avoir appris à le faire d’une mère qui
déjà procédait ainsi.
Le comportement décrit ici se limite à l’ingestion de pignons, et nous tenons à souligner
que nous n’affirmons en aucun cas que tous les comportements du bec croisé sont
fixés, ou que tous les comportements exprimés par des rats noirs sont appris. C’est un but
majeur de la recherche que de distinguer, parmi les comportements, lesquels sont hérités
(innés) et lesquels sont appris (acquis). Cette recherche s’attellera aussi à comprendre comment
le système nerveux se débrouille pour produire chaque type de comportement.
La complexité des comportements varie considérablement d’une espèce à
l’autre, et cette variation dépend largement du niveau des capacités d’apprentissage et de
la flexibilité comportementale qu’une espèce peut atteindre. Généralement, les animaux
dotés d’un système nerveux plus petit, plus simple, ont une palette plus restreinte de comportements.
Les animaux dotés de systèmes nerveux complexes disposent d’un nombre
d’options comportementales plus grand. Nous, les humains, avons coutume de penser
que nous appartenons à l’espèce animale pourvue du système nerveux le plus complexe,
et c’est à ce titre que nous pensons posséder la plus grande capacité à apprendre de nouveaux
types de réponses à de nouvelles situations.
Les espèces qui ont développé une plus grande complexité ne l’ont cependant
pas fait au détriment des composantes plus archaïques de leur système nerveux. Tout se
passe plutôt comme si un gain de complexité devenait possible avec l’émergence de nouvelles
structures qui s’ajoutent aux plus anciennes. Pour cette raison, et bien que le comportement
humain dépende principalement de l’apprentissage, nous possédons, au même
titre que d’autres espèces animales, de nombreux schémas innés de réponse. Le nourrisson
tétant le sein maternel, par exemple, fait preuve d’un comportement alimentaire inné.
EN RÉVISION
Le cerveau et le comportement sont liés, et les troubles du comportement peuvent
être expliqués, voire traités à partir d’une bonne compréhension du cerveau. Comprendre
comment le cerveau produit le comportement et la conscience reste une
question majeure posée à la science. Pour l’heure, elle demeure sans réponse
claire. Ceux qui étudient le cerveau espèrent comprendre la place du cerveau dans
l’ordre biologique de notre planète. Le cerveau comporte deux hémisphères, un à
gauche et un à droite. Chaque hémisphère présente une surface externe plissée,
une couche de tissu appelée cortex, divisée en quatre lobes : le lobe temporal, le
lobe frontal, le lobe pariétal et le lobe occipital. Le cerveau et la moelle épinière forment
ensemble le système nerveux central, et tous les nerfs qui émanent de la moelle
épinière et qui la connectent avec d’autres parties du corps composent le système
nerveux périphérique (SNP). Des réseaux de nerfs sensitifs arrivant au système nerveux
central (SNC) et d’autres moteurs partant vers les muscles constituent la base
même de ces deux systèmes. Pour définir simplement le comportement, on peut dire
qu’il s’agit de tout type de mouvement produit par un organisme vivant. Bien que
tous les comportements aient une cause et une fonction particulières, ils varient dans
leur complexité et dans leur niveau de flexibilité par rapport à l’apprentissage.
Gros plan sur les troubles 33

34 Quelles sont les origines du cerveau et du comportement ?
E. Lessing / Art Resource, New York
François Gérard,
Psyché et Cupidon (1798)
1.2 Points de vue sur la relation entre cerveau
et comportement
Revenons à la question principale concernant l’étude du cerveau et du comportement, à
savoir celle du lien entre l’un et l’autre. Nous abordons à présent la description de trois
théories classiques sur le déterminisme du comportement, en évoquant un représentant
majeur de chaque école de pensée – celle du mentalisme, celle du dualisme et celle du
matérialisme. Nous verrons aussi comment on peut rattacher la contribution de chacune
d’entre elles au domaine des neurosciences. Vous ne manquerez pas de reconnaître que
certaines des idées de l’ordre du bon sens que vous pourriez avoir au sujet du comportement
peuvent se rattacher à l’une ou l’autre des contributions de ces trois écoles.
1.2.1 Aristote et le mentalisme
Aristote
(384-322 avant JC)
Il y a plus de 2000 ans, dans la Grèce Antique, Aristote a proposé
qu’une chose appelée l’esprit, l’âme ou la psyché était
l’entité responsable de la production du comportement.
Dans la mythologie classique, Psyché était une jeune
fille qui voulut épouser le jeune dieu Cupidon. Vénus, la mère
de Cupidon, s’opposa à ce que son fils épousât une mortelle, et
se mit à harceler Psyché en lui imposant des tâches réputées
impossibles pour une mortelle.
Psyché réalisa ces tâches avec un tel acharnement, une
telle intelligence et une telle abnégation, qu’elle fut faite immortelle ; l’objection de
Vénus n’avait donc plus lieu d’être. Le philosophe de la Grèce Antique, Aristote, faisait
allusion à cette histoire lorsqu’il suggéra que toutes les fonctions intellectuelles de
l’Homme étaient le produit de sa propre psyché. La psyché, disait Aristote, est responsable
de la vie, et lorsqu’elle quitte le corps, c’est la vie qui s’en va, ne laissant que la mort.
Les considérations d’Aristote sur le comportement ne reconnaissaient aucun rôle
au cerveau, dont il pensait que la seule fonction était de refroidir le sang. Pour Aristote,
c’est la psyché, immatérielle qui était responsable des pensées humaines, des perceptions
et des émotions, ainsi que de processus tels que l’imagination, l’opinion, le désir, le plaisir,
la souffrance, la mémoire et la raison. La psyché était une entité, ou « substance
formelle » comme l’appellent les philosophes, indépendante du corps. Le point de vue
d’Aristote, selon lequel une psyché non matérielle gouverne tous nos comportements, fut
adopté par le christianisme dans sa façon de concevoir l’âme. Ce point de vue fit l’objet
d’une vaste diffusion dans le monde occidental.
Le terme anglo-saxon pour désigner l’âme est mind, un mot également utilisé au
sens de mémoire, et lorsque le terme « psyché » fut traduit en anglais, c’est par esprit
(mind) qu’il fut traduit. Le point de vue philosophique qui stipule que l’âme ou la psyché
d’une personne est responsable de son comportement est appelé « mentalisme », un
terme qui signifie « de l’âme » ou « de l’esprit ». Le mentalisme n’est pas une conception
scientifique. Parce que l’esprit n’est pas matériel, il ne peut faire l’objet d’une étude reposant
sur l’usage de méthodes scientifiques d’investigation. Toutefois, malgré ce rejet du
mentalisme de la part des scientifiques, des termes typiquement hérités du mentalisme,
tels que sensation, perception, attention, imagination, émotion, motivation, mémoire et
volonté, sont toujours utilisés de nos jours pour désigner différents aspects du
comportement, qui tous demeurent des centres d’intérêt pour la recherche contemporaine
en psychologie.

1.2.2 Descartes et de Dualisme
René Descartes
(1596-1650)
Points de vue sur la relation entre cerveau et comportement 35
Dans son livre intitulé Traité de l’Homme (1664), le premier des
livres consacrés au cerveau et au comportement, René Descartes
(1596-1650), un physiologiste, mathématicien et philosophe
français, proposa une nouvelle explication du comportement.
Cette explication attribuait au cerveau un rôle important. En
effet, Descartes plaça le siège de l’âme dans le cerveau et fit le
lien entre le cerveau et le corps en considérant l’âme et le corps
comme des entités séparées, mais interconnectées. Dans la première
phrase du Traité de l’Homme, stipulant que les êtres
humains doivent être composés d’un esprit et d’un corps, Descartes écrivait :
« Je dois d’abord vous décrire séparément le corps (qui comprend le cerveau) ;
puis, également de manière séparée, l’âme ; et finalement, je dois vous montrer
comment ces deux substances se doivent d’être reliées et unies pour constituer les
êtres humains... » (Descartes, 1664, p. 1).
Pour Descartes, qui posa donc que le corps et l’âme doivent être unifiés pour constituer
un être humain, la plupart des activités du corps, dont les sensations, la digestion, la
respiration et le sommeil, peuvent être expliquées par les principes mécaniques et physiques
tels qu’ils étaient couramment conçus au 17ème siècle. D’un autre côté, l’âme est non
matérielle, séparée du corps, et responsable des comportements rationnels. La proposition
de Descartes, selon qui une entité appelée l’âme dirigeait une machine appelée le corps,
représente la première tentative sérieuse d’explication du rôle du cerveau dans le contrôle
du comportement intelligent. La question de la manière dont une entité non matérielle interagissait
avec un cerveau, et donc une entité physique, a fini par s’ériger en réel problème,
celui de la dualité de l’âme et du corps, et le point de vue philosophique selon lequel le
comportement est contrôlé par deux entités, l’âme et le corps, est appelé dualisme.
La Figure 1-4 est une reproduction du livre de Descartes et vous montre comment
l’esprit (ou âme) serait informé à partir du corps. Par exemple, lorsqu’une main touche
une balle, l’esprit apprend par le cerveau qu’une balle existe. Il apprend aussi où la
balle est localisée, et quelles en sont la taille et la texture. C’est aussi l’esprit qui ordonne
au corps de toucher la balle, mais encore une fois, ceci se fait par l’intermédiaire du cerveau.
L’esprit commande au cerveau de faire en sorte que le corps produise une grande
variété d’actions, telles que courir, modifier le rythme respiratoire, ou lancer la balle à
travers la pièce. L’esprit rationnel dépend donc du cerveau aussi bien pour les fonctions
d’information que pour celles qui assurent un contrôle du comportement.
Descartes était aussi très bien informé sur quantité de machines qui étaient construites
alors, dont des montres, des roues à eau et des systèmes d’engrenages. Lors de
démonstrations publiques, il découvrait des gadgets mécaniques, tels que ceux des jardins
aquatiques de Paris. Une de ces inventions permettait le déclenchement simultané
Figure 1.4
Dualisme
Descartes proposa que les êtres humains avaient, tout à la fois, un esprit (une âme) et un cerveau.
Il soutint que la glande pinéale, région du cerveau, recevait des messages de nature différente
d’une main lorsque celle-ci tenait, par exemple, une flûte, par rapport à l’autre qui
touchait une balle. L’esprit, localisé dans la glande pinéale, interprète ces messages. C’est ainsi
qu’il est renseigné à propos de la flûte et de la balle.
(Du Traité de l’Homme, par R. Descartes, 1664, Réimpression et traduction (p. 60), 1972,
Cambridge, MA : Harvard University Press).

36 Quelles sont les origines du cerveau et du comportement ?
du déplacement d’une statue dissimulée dans un bosquet et d’un jet d’eau. Ce déclenchement
se faisait lorsqu’un flâneur ne se doutant de rien passait à proximité du dispositif et
foulait une pédale cachée dans l’allée.
Influencé par ces constructions mécaniques, Descartes proposa que les fonctions
du corps étaient produites selon des principes comparables à ceux de la mécanique. Par
exemple, il utilisa des analogies avec la mécanique lorsqu’il décrivit comment nous prenons
des décisions au sujet de l’évaluation des distances et des angles en nous aidant
d’informations visuelles. Il en fit de même lorsqu’il essaya d’expliquer pourquoi, lorsque
nous regardons précisément un objet, nous ne pouvons recueillir les informations sur ce
qui l’entoure avec la même précision que celle caractérisant la perception de l’objet sur
lequel était fixé le regard. Il s’intéressa aussi en détail aux fonctions physiologiques
mécaniques telles que la digestion, la respiration, et le rôle des nerfs et des muscles. Pour
expliquer comment l’esprit contrôle le corps, Descartes suggéra que l’esprit réside dans
une petite région du cerveau appelée la glande pinéale, localisée au centre du cerveau à
côté de cavités remplies d’un liquide et appelées ventricules.
Selon Descartes, la glande pinéale contrôle le déplacement des fluides depuis les
ventricules jusqu’aux muscles en traversant les nerfs. Lorsque ces fluides actionnent les
muscles, le corps se met en mouvement. Dans la théorie de Descartes, l’esprit régule le
comportement en dirigeant le courant de fluides ventriculaires vers les muscles appropriés.
Notez que, pour Descartes, le corps et l’esprit étaient des entités séparées, et que la glande
pinéale n’était qu’une structure par l’intermédiaire de laquelle l’esprit pouvait fonctionner.
La théorie de Descartes comprend de nombreux problèmes dans ses détails et
dans sa logique. En ce qui concerne les détails, nous savons de nos jours que des personnes
dont la glande pinéale a été endommagée, ou encore que des personnes qui n’ont pas
de glande pinéale présentent un comportement absolument normal sur le plan intellectuel.
La glande pinéale joue un rôle dans les rythmes biologiques, non dans le contrôle
de tout le comportement humain. Qui plus est, nous savons maintenant que la contraction
des muscles n’est pas le fruit du pompage d’un fluide en provenance du cerveau.
Lorsqu’on place un bras dans une bassine d’eau et qu’on contracte les muscles du bras,
le niveau d’eau dans la bassine n’augmente pas, comme il devrait en être si un liquide
était pompé dans le bras. En ce qui concerne sa logique, la théorie de Descartes présentait
également d’autres défauts. Il n’existe aucun moyen évident pour qu’une entité non
matérielle puisse influencer le corps, car une telle action nécessiterait une création
d’énergie, ce qui serait en contradiction avec les lois de la Physique.
Il n’en reste pas moins que Descartes proposa des tests pour valider ses théories.
Pour savoir si un organisme possédait une âme, Descartes proposait deux tests :
celui du langage et celui de l’action. Pour réussir le test du langage, un organisme doit
pouvoir utiliser le langage pour décrire des choses non présentes physiquement et pour
raisonner à leur sujet. Le test de l’action requiert de la part de l’organisme qu’il présente
un comportement basé sur le raisonnement, et qui ne soit pas qu’une réponse automatique
à une situation particulière. Descartes pensait que même si un ingénieur parvenait à
élaborer un robot dont l’apparence serait humaine, on pourrait le distinguer d’un véritable
être humain parce qu’il ne réussirait aucun de ces deux tests. Descartes avança aussi
que les animaux sont, eux aussi, incapables de réussir ces tests. Une bonne partie des travaux
expérimentaux réalisés de nos jours est consacrée, d’une façon ou d’une autre, à
vérifier si Descartes avait raison à ce sujet. Par exemple, des études sur le langage des
singes cherchent à déterminer si les singes sont capables de décrire des choses, et d’établir
un raisonnement au sujet de ces dernières, mais en leur absence, et donc, ce faisant,
de réussir le test du langage. L’encadré intitulé Origines du langage parlé propose un
résumé du point de vue moderne sur le langage des animaux.

Points de vue sur la relation entre cerveau et comportement 37
La théorie de Descartes eut un certain nombre de conséquences malheureuses.
Sur la base de celle-ci, certaines personnes avancèrent que les jeunes enfants et les malades
mentaux ne devaient pas posséder d’âme, parce qu’il arrivait souvent qu’ils ne raisonnent
pas de manière adéquate. Nous utilisons encore aujourd’hui l’expression « il a
perdu l’esprit » pour parler de quelqu’un qui est mentalement malade. Certains adeptes
d’un tel point de vue menèrent le raisonnement jusqu’à considérer que si une personne
n’avait pas d’esprit, elle ne pouvait en réalité être qu’une machine ne nécessitant donc ni
égard ni respect. La théorie de Descartes justifiait implicitement toute la cruauté dont les
animaux, les enfants et les malades mentaux furent la cible. Il n’est pas pensable que
Descartes lui-même eût partagé une telle interprétation. On l’a décrit comme extrêmement
doux à l’égard de son propre chien appelé Monsieur Grat.
1.2.3 Darwin et le Matérialisme
Charles Darwin
(1809-1892)
Alfred Wallace
(1823-1913)
Ventricules
Glande pinéale
Au milieu du 19 ème siècle, les débuts d’une autre théorie
sur le cerveau et le comportement commencèrent
à voir le jour. Cette théorie reposait sur une perspective
moderne du matérialisme -l’idée selon laquelle
le comportement rationnel peut être entièrement
expliqué par le fonctionnement de notre cerveau et du
reste du système nerveux, sans qu’il soit besoin de
faire référence à une âme qui contrôlerait nos actions.
Ce point de vue trouvait ses racines dans les théories
de l’évolution défendues par Alfred Russel Wallace
et par Charles Darwin.
Ayant suivi des démarches indépendantes, Wallace et Darwin parvinrent aux
mêmes conclusions -l’idée que toutes les choses vivantes sont reliées les unes aux autres.
Chacun présenta son point de vue dans un rapport défendu devant la Société Linnéenne
de Londres en juillet 1858. Darwin élabora davantage ce sujet dans son livre intitulé « De
l’Origine des Espèces au Moyen de la Sélection Naturelle », publié en 1859. Ce livre
recensa une multitude de détails confirmant sa théorie, ce qui explique pourquoi Darwin
est, plus souvent que Wallace, considéré comme le fondateur de la théorie de l’évolution
telle qu’elle est conçue aujourd’hui.
Darwin comme Wallace avaient, l’un et l’autre, minutieusement observé la
structure de plantes et d’animaux, tout en gardant un œil focalisé sur le comportement
animal. Malgré la diversité des organismes vivants, ils furent frappés par le nombre de
caractéristiques qui étaient communes à de si nombreuses espèces. Par exemple, le squelette,
les muscles et d’autres parties du corps des êtres humains, des singes et d’autres
mammifères sont remarquablement similaires du point de vue de leur organisation.

38 Quelles sont les origines du cerveau et du comportement ?
GROS PLAN SUR LES NOUVELLES RECHERCHES
Les origines du langage parlé
Le langage est une caractéristique tellement saisissante de
notre espèce que l’on crut jadis qu’elle était un trait caractéristique
de l’humain. Toutefois, les théories de l’évolution prédisent
qu’il est improbable que le langage ait pu apparaître
soudainement et à grande échelle dans l’espèce humaine
moderne. Le langage doit avoir des formes ancestrales dans
d’autres espèces, et peut-être plus particulièrement dans les
espèces qui nous sont les plus proches.
La première tentative pour enseigner à des chimpanzés le langage
vocal propre à l’Homme fut un fiasco. Et ce n’est pas
avant 1971, lorsque Béatrice et Alan Gardner tentèrent
d’apprendre à une chimpanzé nommée Washoe une version
du langage des signes, que l’on réalisa que des langages
non verbaux ont pu précéder le langage verbal. Pour tester
cette hypothèse, Sue Savage-Rumbaugh et ses collaborateurs
commencèrent à enseigner à un chimpanzé nain baptisé
Malatta un langage symbolique, le Yerkish. Il est à noter que
le chimpanzé nain, ou bonobo, est considéré comme une
espèce encore plus proche de l’Homme que le chimpanzé.
Malatta et son fils Kanzi furent capturés dans la nature, et
Kanzi accompagna sa mère dans toutes ses leçons. Il s’avéra,
et ce bien qu’il ne fut pas sujet à un entraînement particulier,
que Kanzi apprit mieux le Yerkish que sa mère, à qui les
leçons étaient pourtant destinées. Plus surprenant encore,
Kanzi montra indéniablement qu’il était capable de comprendre
des éléments plutôt complexes du langage humain.
Réalisant que dans la nature les chimpanzés possèdent un
répertoire vocal très riche, et sont particulièrement
« bavards » lorsqu’il s’agit d’émettre des vocalisations relatives
à la nourriture, Jared Taglialatela et ses collaborateurs
enregistrèrent les vocalisations de Kanzi lorsqu’il interagissait
avec les humains de son entourage ou lorsqu’il consommait
différentes nourritures. À partir d’enregistrements vidéo d’un
grand nombre d’interactions avec les humains, les scientifiques
purent sélectionner des vocalisations associées avec
« banane », « raisin », « jus de fruit » et « oui ». Une
analyse spectrale des sons associés au contexte sémantique
ou au sens de chacune des situations permit de vérifier
si les vocalisations poussées par Kanzi étaient
semblables dans des situations semblables et distinctes
dans des situations distinctes.
Les analyses démontrèrent que les vocalisations étaient
effectivement semblables lorsqu’elles étaient émises
dans des situations associées au même contexte sémantique,
mais aussi qu’elles étaient structurellement différentes
lorsque les contextes sémantiques étaient
différents. Bien que Kanzi ait une certaine compétence
pour le langage, la découverte qu’il utilise le
« chimpanzé » dans des situations particulières lors de
ses interactions avec les humains fournit une preuve en
faveur de l’idée selon laquelle le langage humain serait
dérivé de formes plus primitives de communications utilisées
par les ancêtres des Hommes.
Great Ape Trust of Iowa
Ces observations menèrent d’abord à l’idée que les organismes vivants doivent
être, d’une manière ou d’une autre, affiliés les uns aux autres. Cette idée était d’ailleurs
largement répandue, même avant Wallace et Darwin. Toutefois, et c’est là toute l’importance
de la contribution de l’homme de science, les mêmes observations ont amené
Darwin à expliquer comment la grande diversité dans le monde biologique pouvait provenir
d’une lignée évolutive commune. La théorie de la sélection naturelle de Darwin
propose que des animaux ont des traits en commun parce que ces traits sont tout simplement
transmis des parents à leur progéniture.
La sélection naturelle est la manière dont Darwin explique comment les nouvelles
espèces évoluent, et comment les espèces existantes se transforment avec le temps.
Une espèce est un groupe d’organismes qui peuvent se reproduire entre eux, mais non
avec des membres d’une autre espèce. Les individus appartenant à une même espèce,
quelle qu’elle soit, présentent des variations importantes quant à leurs caractéristiques,
ou phénotypes, de sorte que deux individus de l’espèce considérée ne sont jamais identiques.
Certains sont grands, d’autres sont petits, grassouillets ou rapides, il en est dont la

Points de vue sur la relation entre cerveau et comportement 39
robe est légèrement colorée et certains ont de grandes dents. Ces individus dont les caractéristiques
contribuent au mieux à la survie dans leur environnement sont susceptibles
d’avoir une progéniture plus fournie que leurs semblables moins bien adaptés. Cette inégalité
quant à l’aptitude à survivre et à se reproduire d’un individu à l’autre entraîne des
changements graduels au sein de la population d’une même espèce. Du même coup, les
caractéristiques favorables à la survie de certains d’entre eux dans un habitat particulier
deviennent dominantes de génération en génération.
Ni Darwin ni Wallace ne comprirent les bases de cette énorme variabilité au sein
des plantes et des animaux. Les principes sous-jacents à cette variabilité furent découverts
à partir de 1857 par un autre scientifique, Grégor Mendel, grâce aux expériences
qu’il mena sur les petits pois. Mendel déduisit de ses expériences qu’il existe des facteurs
héréditaires, que nous appelons aujourd’hui des gènes, et qui ont un rapport avec les
divers aspects physiques caractérisant chaque espèce.
Les membres d’une espèce qui sont porteurs d’un même gène ou d’une même
combinaison de gènes exprimeront un trait (caractère héréditaire) particulier. Si les gènes
d’un trait particulier sont transmis à un descendant, ce dernier présentera le même trait.
De nouveaux traits apparaissent parce que de nouvelles combinaisons de gènes sont
transmises par les parents, parce que des gènes existants sont modifiés ou ont muté, parce
que des gènes supprimés sont re-exprimés, parce que des gènes exprimés sont supprimés,
ou encore parce que des gènes ou des parties de gènes sont effacés ou dupliqués.
Ainsi, l’inégalité dans les capacités de survie et de reproduction des individus
d’une même espèce est liée aux gènes dont ils héritent et qu’ils transmettent à leur descendance.
De la même manière, les caractéristiques similaires au sein d’une même
espèce, ou même entre plusieurs espèces, sont généralement dues à la présence des
mêmes gènes. Par exemple, les gènes qui, dans différentes espèces animales, sont responsables
de la mise en place du système nerveux tendent à être similaires.
La théorie de Darwin sur la sélection naturelle a trois répercussions majeures
pour l’étude du cerveau et du comportement.
1. Du fait que toutes les espèces animales sont liées les unes aux autres au sein de
l’arbre évolutif, il doit en aller de même en ce qui concerne leur cerveau.
Aujourd’hui, les chercheurs travaillant sur le cerveau étudient de nombreux animaux,
dont des paresseux, des drosophiles, des rats et des singes, sachant que
leurs découvertes peuvent souvent être étendues à l’Homme.
2. Parce que toutes les espèces animales sont reliées, il doit en aller de même en ce
qui concerne leur comportement. Darwin était particulièrement intéressé par ce
sujet. Dans son livre intitulé « De l’Expression des Emotions chez l’Homme et
chez les Animaux », il défend l’idée selon laquelle les expressions liées aux
émotions sont similaires chez les êtres humains et les autres animaux, car nous
avons hérité ces expressions d’ancêtres communs. La Figure 1-5, qui montre
qu’aux quatre coins du monde les gens sourient de la même manière, présente
quelques arguments photographiques à l’appui de ce point de vue. Le fait que les
personnes de différentes parties de la terre présentent les mêmes comportements
suggère que le trait est inné (héréditaire) plutôt qu’acquis (appris).
3. Le cerveau, comme le comportement, fut élaboré pas à pas, chez les animaux
évoluant vers un niveau croissant de complexité, tout comme ce fut de toute évidence
le cas pour les êtres humains. Plus loin dans ce chapitre, nous retracerons
la façon dont évolua le système nerveux humain, partant d’un simple réseau de
nerfs pour devenir, en définitive, un système nerveux comprenant un cerveau qui
contrôle le comportement et une moelle épinière connectée au réseau cérébral.

40 Quelles sont les origines du cerveau et du comportement ?
Figure 1.5
Comportements héréditaires
Darwin proposa que
l’expression des émotions
était héréditaire. Une partie
des preuves en faveur de
cette proposition provient de
ce que toutes les personnes à
travers le monde présentent
des expressions d’émotion
reconnaissables par toutes,
quelles que soient leur race et
leur culture, comme le montre
l’interprétation que nous pouvons
faire de ces sourires.
Les preuves que le cerveau contrôle le comportement sont aujourd’hui tellement
solides que l’idée a pris les allures d’une théorie : la théorie du cerveau. Donald O. Hebb,
dans un livre influent publié en 1949, L’Organisation du Comportement, décrit la théorie
du cerveau comme ceci :
La psychologie moderne prend pour argent comptant le fait que le comportement
et la fonction nerveuse sont parfaitement corrélés, que l’un est le produit exclusif
de l’autre. Il n’existe pas d’esprit séparé ou de force vitale pour mettre sa main dans
le cerveau et amener à tout moment les cellules nerveuses à faire ce qu’elles ne
feraient pas autrement. (Hebb, 1949, p. xiii)
Certaines personnes rejettent l’idée que le cerveau est responsable du comportement
parce qu’elles partent du principe qu’une telle idée renie la religion. Leur façon de
penser est cependant maladroite. L’explication biologique du cerveau et du comportement
est parfaitement neutre à l’égard des croyances religieuses. Fred Linge, l’homme
qui avait subi une lésion cérébrale et qui a fait l’objet d’une description au début de ce
chapitre, a des croyances religieuses solidement ancrées, tout comme les autres membres
de sa famille. Ils se sont servis de leur foi pour s’en sortir. Pourtant, malgré leurs croyances
religieuses, ils réalisèrent que c’était bel et bien la lésion cérébrale qu’avait subie
Linge qui était responsable des changements comportementaux, et que c’était le processus
de récupération qui s’opérait dans ce cerveau qui était à la base d’une santé recouvrée.
Dans le même ordre d’idées, il y a de nombreux scientifiques qui partagent une
croyance religieuse solide et qui ne voient pas la moindre contradiction entre leur foi et
l’utilisation d’une méthodologie scientifique pour étudier les relations entre le cerveau et
le comportement.
EN RÉVISION
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Nous avons considéré trois points de vue sur le déterminisme du comportement. Le
mentalisme défend l’idée selon laquelle le comportement est le produit d’une entité
intangible appelée l’âme (psyché), laissant peu d’importance au cerveau. Le dualisme
pose que l’esprit agit par l’intermédiaire du cerveau pour produire le langage
et le comportement rationnel, tandis que le cerveau lui-même est responsable de la
production des actions d’un niveau inférieur. Ces actions, nous les avons en commun
avec d’autres espèces animales. Finalement, le matérialisme considère que tout
le comportement, y compris le langage et le raisonnement, peut être entièrement
expliqué par le fonctionnement du cerveau. Le matérialisme est un point de vue qui
sert de guide à la recherche contemporaine sur le cerveau et le comportement.
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