Le cortex frontal épais des primates

De longue date, les anatomistes se sont intéressés aux relations entre les structures du cerveau et leur taille. Plus récemment les chercheurs se sont attachés au rapport de tailles à la fois entre les diverses structures cérébrales et par rapport au cerveau dans sa globalité. Le cortex frontal a fait l'objet d'une attention toute particulière parce que son augmentation de taille pourrait être concomitante de l'évolution conduisant aux humains.
Dans les « Proceedings » de l'Académie des sciences américaine, Eliot C. Bush et John M. Allman (Pasadena, Californie) rapportent leur travail visant à vérifier cette hypothèse. A partir de l'étude de 55 lames histologiques de cerveau de mammifères, ils sont arrivés à une conclusion différente.
En fait, la mesure de la taille des cortex frontaux montre surtout des différences significatives entre les primates et les carnivores. Chez les premiers, il est surdéveloppé par rapport au reste du cortex. Ce n'est pas le cas chez les carnivores. Cela suggère que le cortex frontal des primates diffère de celui de tous les autres mammifères. La conséquence en serait la possibilité d'une régulation moléculaire différente du développement du cortex. « Les mécanismes ultimes derrière cette différence doivent être les mécanismes du développement », proposent les chercheurs.

Diverses hypothèses.

Ce que semble confirmer le peu de vraisemblance de diverses hypothèses explicatives.
La première pourrait être un programme de développement rigide et différent entre les deux ordres de mammifères. La proposition semble peu probable expliquent-ils, car elle sous-entend une neurogenèse allant de l'arrière de l'avant. Une proposition en contradiction avec les faits.
Autre hypothèse fondée sur l'existence d'une relation entre la taille des primates et des facteurs environnementaux tels qu'alimentation, types d'activités ou structure sociale. Le cortex frontal des primates pourrait contenir des structures, absentes chez les carnivores et en relation avec ces facteurs. Proposition rejetée par les auteurs, car après avoir éliminé ces variables de leur analyse, ils constatent que les proportions du lobe frontal n'en sont pas affectées.
La troisième alternative est fonctionnelle. La substance blanche cérébrale est surdéveloppée par rapport à la grise dans le néocortex. Cette situation serait la conséquence du besoin de maintenir les connexions au fur et à mesure du développement du cerveau ou le reflet du changement de diamètre des axones.
Ils concluent leur travail ainsi : « Peut-être les primates ont-ils une machinerie évoluée dans leur cortex frontal, absente chez les carnivores. Cette machinerie, en raison de la nature des circuits qu'elle utilise et des informations qu'elle représente, s'est accrue de façon disproportionnée par rapport à la taille. »

« PNAS », 16 mars 2004, vol. 101, n° 11, pp. 3962-3966.