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Percez les secrets du cerveau en 15 chiffres

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Au cours de l'évolution est apparu un organe particulier chez les animaux : le cerveau. Crucial, il reste mystérieux tant il est complexe. Malgré les nombreuses études, il préserve son lot de mystères. Néanmoins, il ne nous est pas totalement étranger. Voici quelques-uns des secrets de notre encéphale.

Le cerveau humain n’est ni infiniment grand, ni infiniment petit. Il est infiniment complexe. © Mark Lythgoe, Chloe Hutton, Wellcome Images, Flickr, cc by nc nd 2.0

La nature ne s'y est pas trompée. Derrière une boîte crânienne lourdement solidifiée se trouve le processeur de nombreux organismes animaux : le cerveau. D'aspect et de forme très différents selon les espèces, il joue le rôle de chef d'orchestre, recevant toutes les informations sensorielles, centralisant les souvenirs et générant les actions. On dit aussi de lui qu'il a fait l'Homme, qui est devenu l'espèce qui règne sur la planète grâce à son potentiel intellectuel. Voici en quelques chiffres l'étendue de ses caractéristiques.

302

Le cerveau ne se limite pas aux gros animaux. Exemple : le ver microscopique Caenorhabditis elegans, long d'environ un millimètre, possède également des neurones spécialisés dans les sensations, la rétention d'informations et l'action. Ils sont même très précisément 302 dans ce qui est inéluctablement l'un des plus petits cerveaux du monde. À titre comparatif, les insectes en ont approximativement un million.

7,8

À l'autre extrême : le grand cachalot. Figurant parmi les animaux les plus imposants de la planète, cette baleine à dents est dotée du plus gros cerveau du règne animal, dépassant même celui de la baleine bleue du fait de sa tête hypertrophiée. Il pèse environ 7,8 kg. Il est tellement gigantesque qu'on n'a pas encore pu estimer le nombre de neurones.

86 milliards

Parmi les têtes les plus remplies : celle de l'Homme moderne. Les premières estimations considéraient qu'il y avait approximativement 100 milliards de neurones dans le cerveau humain. Mais une étude plus récente semble trouver ce nombre un peu trop rond. Les effectifs ont été revus à la baisse. Nous disposerions en moyenne d'environ 86 milliards de neurones au meilleur de notre forme.

1,5

Tant de cellules, auxquelles il faut rajouter les cellules gliales (des cellules nourricières de soutien) qui représentent chez l'homme un poids moyen de 1,5 kg. Chez la femme, le cerveau est un peu plus léger : aux alentours de 1,3 kg. Ce qui ne le rend pas moins efficace : il se pourrait même que la machine tourne légèrement plus vite chez la gent féminine.

250.000

Ces milliards de neurones n'apparaissent pas spontanément. Il faut les fabriquer par des divisions cellulaires successives. Notre organisme fabrique son cerveau au taux le plus élevé entre le troisième et le septième mois de la grossesse. À plein régime, il génère environ 250.000 neurones par minute.

Les neurones sont interconnectés par des synapses, qui leur permettent d’échanger les informations. © Benedict Campbell, Wellcome Images, Flickr, cc by nc nd 2.0

85.000

À titre de comparaison, on perd chaque jour environ 85.000 neurones du néocortex, soit l'équivalent de 31 millions par an. Ou de quasiment un par seconde.

70

Ce nombre très important de cellules neurales synthétisées est limité par le taux de disparition. Les neurones peuvent vivre des décennies, mais s'ils ne sont pas utilisés, ils disparaissent. Ce phénomène s'observe également avec l'âge. Ainsi, à 80 ans, le cerveau ne représente plus que 70 % de ce qu'il était aux alentours de 20 ou 25 ans.

10.000 milliards

Tous ces neurones forment un vaste réseau interconnecté. Dans 1 cm3 de cerveau humain, on dénombre pas moins de 10.000 milliards de synapses, ou connexions nerveuses.

120

L'information nerveuse doit transiter de neurones en neurones. Dans les fibres nerveuses les plus larges, elle circule jusqu'à 120 m/s, soit 430 km/h. Une vraie autoroute de l'information.

180.000

Pour gagner en vitesse, les fibres nerveuses sont recouvertes d'une gaine isolante appelée myéline. Si l'on mettait bout à bout toutes ces fibres myélinisées, on obtiendrait un segment long de 150.000 à 180.000 km selon les estimations. De quoi faire quatre fois le tour de la Terre...

20

Le cerveau représente environ 2 % du poids total d'un Homme. Mais par le rôle central qu'il occupe, il consomme 20 % de l'énergie totale. Un véritable gourmand qui a un besoin perpétuel de sang...

41

Le cerveau se compose de quatre lobes au niveau de la couche supérieure appelée cortex. À lui tout seul, le lobe frontal représente 41 % de ce cortex. Les lobes temporaux, pariétaux et occipitaux comptent respectivement pour 22, 19 et 18 %.

12

Le système nerveux central au sens strict se compose de l'encéphale (cerveau, tronc cérébral et cervelet) et de la moelle épinière, desquels part un réseau de nerfs. Douze d'entre eux sont directement reliés au cerveau ; on parle de nerfs crâniens.

150

Le cerveau doit son volume à environ 1.400 cm3 de cerveau... et 300 ml de liquide : 150 ml de sang, et 150 ml de liquide cérébrospinal dans lequel cerveau et moelle épinière baignent.

7,33

Très majoritairement composé d'eau (99 %), le liquide cérébrospinal comporte aussi des protéines, du glucose, et des ions inorganiques, comme les ions sodium, potassium, calcium, magnésium ou chlorure. Le tout lui confère un pH de 7,33.