Le cerveau humain présente des caractères spécifiques, notamment en termes de volume, de morphologie globale, d’organisation locale et de connectivité. Puisque le cerveau n’est pas préservé dans le registre fossile, les études en paléoneurologie se concentrent sur l’endocrâne, qui correspond au moulage de la surface interne de la boîte crânienne. À partir des endocrânes fossiles, les paléoneurologues peuvent ainsi accéder à des informations en lien avec la forme globale et locale du cerveau, et l’organisation des aires corticales et fonctionnelles. Dans ce contexte, je développe deux projets principaux qui portent sur la caractérisation de la morphologie du cerveau chez les hominines fossiles afin de retracer l’histoire évolutive des caractères neurologiques humains, et sur l’organisation cérébrale chez les hominines fossiles et les implications fonctionnelles en relation avec les innovations humaines cruciales comme le langage ou la fabrication d’outils.
Résultats
- Notre étude de l’endocrâne du spécimen KNM-ER 3732 (Kenya) illustre une diversité importante de l’organisation cérébrale chez les premiers humains, notamment de l’aire de Broca (lien).
- A quel moment de notre histoire évolutive la forme si particulière de notre cerveau s’est-elle mise en place ? Notre étude de l’endocrâne de Border Cave 1 (Afrique du Sud) nous en apprend un peu plus sur la question (lien).
- La question des relations phylogénétiques entre les différentes espèces du genre Paranthropus mais aussi de la nature de leurs comportements et leur biologie fascinent les paléoanthropologues depuis les premières découvertes. Nous avons étudié les endocrânes de deux spécimens clés d’Afrique du Sud et d’Afrique de l’Est pour apporter de nouveaux éléments sur leur identité (lien).
- Le crâne complet de « Little Foot » apporte un témoignage unique de l’évolution du cerveau chez les hominines du Plio-Pléistocène. Nous avons décrit pour la première fois l’endocrâne de « Little Foot » et révélé des détails fascinants sur la neuroanatomie d’Australopithecus (lien).
- Nous avons publié une analyse quantitative de l’endocrâne de deux spécimens clés en paléoneurologie, « Mrs Ples » et Sts 60, retrouvés dans le site de Sterkfontein. Par leur préservation exceptionnelle, ces deux spécimens d’Australopithecus africanus apportent de précieuses informations pour notre compréhension des changements dans le cerveau des hominines (lien).
- Est-ce que les endocrânes représentent une source d’information fiable en paléoneurologie ? La réponse est ici !
- À travers l’implication du cortex préfrontal dans les fonctions telles que le langage, les lobes frontaux suscitent un intérêt majeur en paléoneurologie. Nous avons étudié la morphologie des lobes frontaux chez trois spécimens humains d’Afrique de l’Est datés du Pléistocène inférieur et moyen : OH 9, UA 31 et Bodo (lien).
- Nous développons un atlas documentant la variation des sillons cérébraux des endocrânes humains actuels afin de constituer une plateforme comparative pour l’étude des spécimens fossiles. Les premiers résultats de cette étude ont permis d’identifier les sillons les plus fréquemment retrouvés sur la surface des endocrânes (lien).
- Nous avons présenté nos recherches sur l’évolution du cerveau des primates et les approches analytiques que nous avons développées pour l’étude des endocrânes virtuels dans un chapitre de l’ouvrage collectif dédié aux endocrânes virtuels (lien).
Synthèses
- La découverte de « l’enfant de Taung », et la paléontologie sud-africaine en général, a contribué de manière importante à notre connaissance de l’évolution du cerveau humain. Dans le cadre du centenaire de « l’enfant de Taung », nous avons publié une synthèse qui revient sur 100 ans de recherche en paléoneurologie humaine (lien).
- En 2023, nous avons organisé une conférence à Johannesburg (Afrique du Sud) dans le but de réunir des spécialistes en neuroscience, paléontologie et intelligence artificielle et de mener des réflexions sur les futurs outils à développer pour l’étude du cerveau fossile qui ont abouti à la publication d’un numéro spécial (lien).
- En 2021, nous avons organisé un groupe de travail en ligne autour de l’étude du cerveau et des comportements des groupes fossiles qui a donné lieu à un article de synthèse (lien) et la publication d’un volume (lien).
- Que savons-nous vraiment du cerveau des premiers humains ? Je résume notre connaissance actuelle du sujet ici.
- Que peuvent nous dire les fossiles sur l’émergence du langage dans la lignée des hominines ? J’ai discuté cet aspect fascinant de la paléoneurologie dans un article qui insiste sur le caractère nécessairement pluridisciplinaire de cette recherche (lien).