Mais d’où viennent les plis de notre cerveau ? Au milieu des années 70, des scientifiques de l’université de Harvard, aux États-Unis, avançaient que ses structures pouvaient résulter d’un processus non pas biochimique, mais purement mécanique. Ils montraient grâce à un modèle mathématique que la croissance différentiée des couches de notre cerveau aboutissait très logiquement à cette configuration. Reste qu’en l’absence de démonstration, la question restait très discutée. Or, dans la revue Nature Physics, une équipe américaine également basée à Harvard vient tout juste d'exposer cette fameuse démonstration.

De la cervelle en gelée


Grâce à des données obtenues par IRM, les chercheurs ont imprimé en trois dimensions le cerveau lisse d’un fœtus de 22 semaines. Utilisant un gel de polymère, ils ont reproduit au mieux les caractéristiques physiques de la couche externe, la matière grise, et de la couche interne, la matière blanche. Pour simuler la croissance du cerveau, le modèle a ensuite été immergé dans un solvant. Et comme par magie, des circonvolutions sont apparues, conformes à celles que l’on peut observer à la surface d’un vrai cerveau.

D’un point de vue scientifique, on expliquera le phénomène par le fait que la matière grise grandit plus vite que la matière blanche. Des plis se forment alors naturellement pour libérer les contraintes occasionnées par l’augmentation de surface du cortex.

Cette étude reste malgré tout imparfaite. Elle néglige notamment le rôle du crâne dans le développement du cerveau. Elle démontre néanmoins l’intérêt d’une approche mécanique dans les processus biologiques. Il y a moins d’un an, une autre étude très comparable démontrait que, chez les vertébrés, la formation du tube neural était également régie par les lois de la physique.