Pesant chez l’homme en moyenne 1 450 grammes et contenant quelques 100 milliards de neurones et 1000 milliards de cellules gliales, le cerveau est le siège de la pensée consciente, de la mémoire et de la personnalité.

Qu’il s’agisse de lever le petit doigt ou de résoudre une équation, notre cerveau est aux commandes.
Malgré notre avancée technologique, nous savons encore bien peu de chose sur le cerveau humain et les maladies qui s’y rattachent.

 
 L’exploration du cerveau humain
 

C’est le chirurgien Paul Broca qui, en 1861, a été le premier à faire une relation entre une zone du cerveau et une faculté mentale.
La dissection du cerveau de l’un de ses patients, surnommé Tan-Tan, confirma sa théorie. Broca a laissé son nom à une aire du cerveau que depuis on associe au langage.

M. Leborgne, dit Tan-Tan, n'est pas un idiot. Il comprend très bien ce qu'on lui dit, joue aux échecs et a un comportement normal. Mais, les deux seules syllabes qu'il est capable de prononcer sont: tan tan.

A sa mort, Paul Broca pratique l'autopsie et remarque sur l'encéphale de Tan-Tan une lésion nette de l'hémisphère gauche, au bas de la troisième circonvolution. Tan-Tan ne pouvait pas parler car son cortex était touché à cet endroit précis. La conclusion qui s'imposa à Broca était que cette partie du cerveau contrôlait la parole. 

 Paul Broca

Suivant ce procédé, les chercheurs se sont penchés sur les cerveaux accidentés pour découvrir à quelle partie de notre anatomie cérébrale est associée telle ou telle fonction.

 Structure du cerveau en détail

Le cerveau comprend deux hémisphères réunis par le cerveau moyen, ou diencéphale, et par le corps calleux. Il se situe au-dessus du tronc cérébral et du cervelet.

Cet ensemble occupe la boîte crânienne. Chaque hémisphère est subdivisé par des scissures formant les lobes (frontal en avant, occipital en arrière, pariétal et temporal latéralement), et les lobes sont creusés par des sillons formant des plis, ou circonvolutions.

Le cerveau est en outre creusé de cavités, ou ventricules, remplies de liquide cérébrospinal nourricier et protecteur. Il existe un ventricule dit latéral par hémisphère, et un 3e ventricule correspondant au diencéphale.

Le cerveau est entouré par les méninges.

 Le cerveau est constitué, comme le reste du système nerveux central, de substance grise (corps des neurones et des synapses) et de substance blanche (fibres myélinisées).

Dans les hémisphères, la substance grise se répartit en une couche superficielle épaisse, le cortex, et en noyaux profonds, les noyaux gris centraux (pallidum, putamen et noyau caudé).

Le diencéphale est composé essentiellement de deux gros noyaux gris symétriques, les thalamus. Ceux-ci surmontent l'hypothalamus, structure qui comprend de petits noyaux et se prolonge par deux glandes, l'hypophyse en bas, l'épiphyse en arrière.

Les neurones du cortex cérébral comprennent des cellules rondes, ou grains, destinées à la réception des stimulations périphériques (sensations tactiles, ondes visuelles ou sonores) ; des cellules triangulaires, ou pyramides, à vocation motrice ; des cellules fusiformes qui relient, par le corps calleux, deux points symétriques des hémisphères cérébraux. 

 L’homme au cerveau coupé

L’un des cobaye les plus célèbres est Kevin, un épileptique à qui, dans les années 1860, des médecins sectionnèrent le corps calleux : une bande de tissus nerveux qui relie les deux hémisphères du cerveau.

Non seulement le malade n’a pas guéri mais de nouveaux troubles sont apparus. Kevin ne pouvait plus sourire sur commande que si l’on s’adressait à son oreille droite.
L’oreille gauche était incapable de comprendre le message.

 Le neurologue Guillaume Duchenne inventa l'électrophysiologie, procédé de mesure de l'activité nerveuse et musculaire, qu'il pratique ici sur Kévin

Par ailleurs, le malheureux ne reconnaissait plus les visages familiers qui se présentaient sur la partie droite de son champ de vision.

Cette tentative peut sembler monstrueuse mais elle est surtout née de l’ignorance. Quoi qu’il en soit, l’expérience a permis aux scientifiques de mieux comprendre la façon dont nos deux hémisphères se répartissent les tâches.

 Fonctionnement du cerveau

Chaque hémisphère contrôle la moitié du corps qui se trouve du côté opposé. Autrement dit, quand on remue l’orteil droit, c’est l’hémisphère gauche qui en donne l’ordre.

Chaque hémisphère semble spécialisé dans l’accomplissement de fonctions très précises.

On attribue l’analyse des formes dans l’espace, la reconnaissance des visages, la mémoire des sons et la compréhension de la musique à l’hémisphère droit.

Celui de gauche régit les sourires, la maîtrise du calcul et la résolution logique des problèmes. Il contrôle aussi la capacité d’articuler, de décoder les sons en paroles, et de comprendre ce que l’on dit et ce que l’on entend.

Le cerveau de Tan-Tan retrouvé en 1960 dans les caves de l'ancienne faculté de médecine

Mais, les deux hémisphères travaillent en parfaite synchronisation pour diriger le moindre de nos comportements.
Le secret de cette harmonie : le corps calleux. C’est ce faisceau de fibres nerveuses qui assure la connexion.

Si Kévin ne reconnaissait pas les amis placés à sa droite, c’est que son hémisphère gauche, recevant cette information visuelle, ne pouvait la décrypter car il était privé de communication avec l’hémisphère droit, chargé lui, de l’identification des visages.

 
 Le cerveau en action

Les avancées technologiques nous ont offert de nouvelles possibilités d’explorer le cerveau. Le cerveau est exploré, comme le reste de l'encéphale, par l'imagerie radiologique, le scanner et surtout par l'imagerie par résonance magnétique (I.R.M.).
Ces méthodes très performantes ont supplanté l'électroencéphalographie (enregistrement de l'activité électrique de l'encéphale), technique plus ancienne.

On a déjà localisé plus de 20 aires visuelles. Chaque zone analyse séparément la forme, les dimensions ou la couleur de l’objet pour reconstruire un tout cohérent.

Pour peu que l’un de ces éléments de décodage ne fonctionne pas, notre perception du monde est bouleversée.
C’est par exemple le cas des gens qui parlent et écrivent mais sont incapables de lire, qui reconnaissent les objets mais en ignorent la fonction.

Aucun cerveau n’est tout à fait semblable à un autre. Donc, chaque cerveau est unique.

Lors de certains exercices portant sur la compréhension des mots, les femmes mettent leurs deux hémisphères au travail, alors que les hommes ne font appel qu’au gauche.

Le cerveau d’un gaucher

Le cerveau d’un gaucher fonctionne différemment de celui d’un droitier. L’emploi d’une main plutôt qu’une autre est lié au processus du langage. C’est l’hémisphère gauche qui domine la lecture, l’écriture et les fonctions associées à la parole.
Or, pour 40% des gauchers, c’est l’hémisphère droit.

Le planum temporale, une petite zone liée au langage dans les deux hémisphères, est plus développé du côté gauche chez 90% des droitiers.
Chez 70% des gauchers, il est également volumineux des deux côtés.

Par ailleurs, chez certains gauchers, le corps calleux paraît plus épais. Ce pont de communication plus étoffé leur permet peut-être d’échanger plus facilement et plus rapidement les informations d’un hémisphère à l’autre.

Est-ce un hasard si beaucoup d’architectes, de champions d’escrime et de tennis sont gauchers ?