Depuis plus de 150 ans, des scientifiques tentent de reconstituer les caractéristiques des cerveaux de nos ancêtres. Comme cet organe mou ne se conserve pas, ils observent l’endocrâne des fossiles, c’est-à-dire la surface interne du crâne, sur laquelle le cerveau laisse des empreintes. Mais ces structures peuvent être difficiles à interpréter. D’où l’idée, portée par une équipe internationale conduite par Antoine Balzeau, chercheur CNRS au laboratoire Histoire naturelle des humanités préhistoriques (CNRS/MNHN/UPVD), de cartographier précisément les correspondances entre sillons du cerveau et empreintes sur l’endocrâne, à partir de sujets vivants.
Publiée ce mois de février dans Journal of Anatomy, cette étude constitue un outil précieux et inédit pour la paléoneurologie. C’est une approche innovante, combinant Imagerie par résonance magnétique (IRM) du cerveau et du crâne chez 75 volontaires qui a permis d’établir le lien direct entre cerveau et endocrâne. Ces données, obtenues sur la plateforme CENIR de l’Institut du Cerveau et analysées à l’aide d’outils issus des neurosciences développés par le laboratoire NeuroSpin, ont permis de comparer, chez les mêmes individus, la forme du cerveau et celle de son empreinte. Cette étude constitue une véritable « pierre de Rosette » pour la paléoneurologie, la discipline qui étudie l’évolution du cerveau humain à partir des fossiles. Elle change en profondeur la manière d’interpréter les fossiles et fournit un nouvel outil pour explorer l’histoire de notre cerveau et, à travers lui, celle de ce qui fait de nous des humains.
Ces représentations de l’endocrâne montrent les empreintes réellement liées aux sillons cérébraux (en haut), et les marques liées à d’autres structures (en bas), que l’étude a permis de différencier. (©A. Balzeau)
Une « pierre de rosette » pour la paléoneurologie
Les résultats montrent que les marques visibles sur les endocrânes ne correspondent pas toujours directement aux sillons du cerveau. Contrairement aux représentations classiques, ces empreintes sont souvent courtes, discontinues et irrégulières, et se concentrent dans les régions inférieures du crâne, correspondant aux lobes frontaux inférieurs et aux lobes temporaux. Plus surprenant encore, environ 12 % des marques observées ne sont pas liées au cerveau, mais à d’autres structures du crâne. Or ces marques, appelées MNAS (marques endocrâniennes non associées aux sillons cérébraux), peuvent facilement être confondues avec des traces du cerveau et conduire à des erreurs d’interprétation dans l’étude des fossiles.
L’équipe propose donc une nouvelle méthode standardisée d’analyse des endocrânes des fossiles. Elle repose sur une description précise des marques, rendue possible par l’accès aux premières données objectives disponibles, ainsi que sur une comparaison entre individus et une validation croisée par plusieurs spécialistes. Cette approche permettra d’éviter les surinterprétations et de mieux identifier les régions cérébrales chez les espèces humaines disparues. Ces avancées ouvrent des perspectives majeures pour la compréhension de l’évolution du cerveau humain, notamment en ce qui concerne l’apparition des capacités cognitives complexes, du langage et de la latéralisation cérébrale, c’est-à-dire les différences entre les deux hémisphères.
Publiée ce mois de février dans Journal of Anatomy, cette étude constitue un outil précieux et inédit pour la paléoneurologie. C’est une approche innovante, combinant Imagerie par résonance magnétique (IRM) du cerveau et du crâne chez 75 volontaires qui a permis d’établir le lien direct entre cerveau et endocrâne. Ces données, obtenues sur la plateforme CENIR de l’Institut du Cerveau et analysées à l’aide d’outils issus des neurosciences développés par le laboratoire NeuroSpin, ont permis de comparer, chez les mêmes individus, la forme du cerveau et celle de son empreinte. Cette étude constitue une véritable « pierre de Rosette » pour la paléoneurologie, la discipline qui étudie l’évolution du cerveau humain à partir des fossiles. Elle change en profondeur la manière d’interpréter les fossiles et fournit un nouvel outil pour explorer l’histoire de notre cerveau et, à travers lui, celle de ce qui fait de nous des humains.
Elle change en profondeur la manière d'interpréter les fossiles
Ces représentations de l’endocrâne montrent les empreintes réellement liées aux sillons cérébraux (en haut), et les marques liées à d’autres structures (en bas), que l’étude a permis de différencier. (©A. Balzeau)
Une « pierre de rosette » pour la paléoneurologie
Les résultats montrent que les marques visibles sur les endocrânes ne correspondent pas toujours directement aux sillons du cerveau. Contrairement aux représentations classiques, ces empreintes sont souvent courtes, discontinues et irrégulières, et se concentrent dans les régions inférieures du crâne, correspondant aux lobes frontaux inférieurs et aux lobes temporaux. Plus surprenant encore, environ 12 % des marques observées ne sont pas liées au cerveau, mais à d’autres structures du crâne. Or ces marques, appelées MNAS (marques endocrâniennes non associées aux sillons cérébraux), peuvent facilement être confondues avec des traces du cerveau et conduire à des erreurs d’interprétation dans l’étude des fossiles.L’équipe propose donc une nouvelle méthode standardisée d’analyse des endocrânes des fossiles. Elle repose sur une description précise des marques, rendue possible par l’accès aux premières données objectives disponibles, ainsi que sur une comparaison entre individus et une validation croisée par plusieurs spécialistes. Cette approche permettra d’éviter les surinterprétations et de mieux identifier les régions cérébrales chez les espèces humaines disparues. Ces avancées ouvrent des perspectives majeures pour la compréhension de l’évolution du cerveau humain, notamment en ce qui concerne l’apparition des capacités cognitives complexes, du langage et de la latéralisation cérébrale, c’est-à-dire les différences entre les deux hémisphères.
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Mise à jour le 28 avril 2026