Antoine Balzeau, paléo-anthropologue au CNRS et au Muséum National d’Histoire Naturelle, effectue des recherches sur l’évolution humaine, en particulier celle des crânes des hommes préhistoriques. Après son dernier ouvrage « Histoire d’os. Sur les pas des Néandertaliens », il vous invite à découvrir un projet d’envergure : reconstituer le cerveau des hommes préhistoriques. Ce projet «PalèoBRAIN » a été un défi pour Antoine Balzeau et son équipe pluridisciplinaire de chercheurs. Étant donné que le cerveau ne se fossilise jamais, il a fallu trouver des traces dans les endocrânes pour comprendre comment fonctionnait le cerveau des hommes préhistoriques. D’une manière très vivante, il raconte ses années de recherche dans les laboratoires et salles d’IRM et les terrains de fouilles. Pour donner vie aux recherches et découvertes, il a été fait appel à une talentueuse illustratrice scientifique, Tiphaine Derrey. Un dialogue efficace s’est établi entre l’artiste et les chercheurs. De ce fait, par ses dessins, elle montre les lieux, les fossiles étudiés avec une grande exactitude et traduit les résultats scientifiques avec une grande clarté. Qu’est-ce que l’endocrâne ? C’est l’empreinte de la surface interne du crâne, obtenue par moulage et maintenant par tomographie en 3D. Certaines structures vont se marquer dans l’os, dont des veines superficielles et la forme du cerveau. Tout cela est montré, par le dessin, dans différents fossiles : parmi les premiers spécimens, le crâne de l’enfant de Taug, la calotte crânienne de Feldofer et son endocrâne… Par où fallait-il commencer ? Une notion importante en science est celle de l’interdisciplinarité. Ce projet a réuni des experts et des méthodes venant de la paléoanthropologie, de l’anatomie comparée, de la neuro-imagerie et des neurosciences. Une collaboration s’est instaurée avec l’Institut du cerveau pour reconstruire en 3D le crâne et le cerveau de 75 volontaires. L’Institut du cerveau est un centre de recherche unique et réputé. La démarche consiste en l’observation de l’anatomie des humains actuels pour documenter le passé. Dans des encadrés, tout au long de l’ouvrage, sont données des définitions des termes scientifiques comme l’Imagerie par Resonnance Magnétique (IRM). Le Musée de l’Homme a été le point de départ de l’auteur qui nous le fait visiter sous toutes ses facettes afin d’y découvrir des trésors, des œuvres célèbres et intemporelles. Puis retour au Muséum, au bâtiment 140 qui accueille des chercheurs dont l’équipe AST-RX qui travaille avec le microtomographe. Il est fait un état des connaissances de la paléontologie : 150 ans de recherche et un jour. Sont comparés par dessins un endocrâne, un crâne de chimpanzé et ceux d’un humain actuel et comparaison avec celui d’un Néandertalien. Un autre sujet d’étude est important : les asymétries du cerveau. Pour aller plus loin dans les connaissances, le projet mêlait paléontologie, évolution humaine, imagerie, éthologie et neurosciences. Quelle est l’évolution de la taille du cerveau ? Y a-t-il une incidence entre taille et intelligence ? Ameline Bardo cherche à mieux comprendre les comportements des hommes préhistoriques en les comparant avec ceux des humains. Partagent-ils la même latéralité ? Une étude scientifique inédite et innovante est menée, ils ont un matériel rare : pour un même individu ils possèdent un endocrâne et le cerveau correspondant ! Des dessins montrent les résultats obtenus sur l’endocrâne, fiabilité de la détermination des sillons par les experts. Un premier test prometteur! Après un travail colossal d’exploitation des données, ils ont pu reconstituer des modèles virtuels de crâne et d’endocrâne de toutes les espèces conservées au musée de l’homme. Ils ont des modèles en trois dimensions du crâne, de l’endocrâne et du cerveau de chacun des volontaires. Ces résultats ont été obtenus au milieu de la quatrième et dernière année du projet, avec l’aide de Neurospin, un centre de neuro-imagerie cérébrale avec 150 chercheurs et des équipements d’imagerie de pointe. Il leur faudra plusieurs années pour les faire tous parler ! Une étape cruciale a été celle de réaliser un atlas des sillons cérébraux présents sur une série d’endocrânes. Ces travaux sont aussi l’occasion de reconnaitre le rôle de l’erreur dans la recherche scientifique. Il a été fait appel aussi à une entreprise de prototypage, Sculpteo, pour produire des impressions en plastique. Ce projet original a permis d’illustrer les spécificités du cerveau chez les diverses espèces humaines. Le cerveau des Néandertaliens était très différent du nôtre. Homo erectus a aussi ses propres particularités. Ces résultats nous promettent de nombreuses découvertes. Cet ouvrage est une belle démonstration de la passion d’un chercheur qui souhaite « transmettre les connaissances avec rigueur, d’expliquer ce qui est certain et ce qui l’est moins au grand public ». Une belle opportunité est la semaine du cerveau, en mars, au Musée de l’Homme pour rencontrer des spécialistes et faire des expériences. Dans cet ouvrage sont contées, avec une grande clarté et les illustrations très précises de Tiphaine Derrey, toutes les étapes de la recherche scientifique, pour arriver à tenir le défi à la base du projet d’envergure, PaléoBRAIN : faire revivre le cerveau de nos ancêtres ! La réalisation de cette avancée scientifique majeure est absolument passionnante à découvrir !

Antoine Balezau, Ill. Tiphaine Derrey, Belin / Museum National d’Histoire naturelle