• http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-le-lent-developpement-du-cerveau-humain-25821.php

    Contrairement à celui de ses cousins primates, le cerveau du petit d'homme se développe encore beaucoup après la naissance.

    Sébastien Bohler

    Sur l'arbre de l'évolution, hommes et macaques ont pris des chemins qui ont divergé il y a 25 millions d'années environ. Ce qui explique qu'ils soient assez différents aujourd'hui. Mais à quoi tient cette différence, et comment s'est-elle constituée ? En comparant le cerveau de macaques, de bébés et d'humains adultes, Jason Hill et ses collègues de l'Université de Washington ont constaté que le cerveau d'un bébé ressemble en partie à celui d'un macaque, et que c'est dans les mois et les années suivant la naissance que des zones typiquement « humaines », conférant l'abstraction ou le langage, voient leur développement s'accélérer.

    J. Hill et son équipe ont mesuré le degré de maturité de diverses zones cérébrales chez le singe et chez l'homme, en observant par irm la profondeur des repliements de l'écorce cérébrale, ou cortex, en différents endroits. Le cortex voit sa surface tripler chez l'homme entre la naissance et l'âge adulte, et cette extension de surface donne lieu à des plis, les sillons, dont la profondeur révèle le degré de maturité du repliement en différents endroits de l'écorce cérébrale. Ils ont constaté que certaines zones sont pratiquement matures à la naissance, tels le cortex visuel ou le cortex auditif, qui donnent accès aux perceptions sensorielles. En revanche, d'autres zones ayant la capacité d'associer différentes modalités sensorielles, telles que le cortex frontal, temporal latéral ou pariétal, sont encore immatures et mettront plusieurs années à se développer.

    Ce sont donc les régions cérébrales les plus typiquement humaines, plus étendues dans notre espèce que chez le macaque, qui se développent le plus tardivement. Comment l'expliquer ? Le triplement de volume du cortex cérébral chez l'homme ne résulte pas d'une multiplication des neurones – dont le nombre est pratiquement acquis à la naissance –, mais de la synaptogenèse (formation des synapses), de la progression de l'arborisation dendritique (l'extension des prolongements des neurones), ou de la myélinisation (la formation de la gaine autour des axones qui assure la transmission des informations).

    Or les régions qui se développent le plus entre l'enfance et l'âge adulte sont immatures à la naissance selon ces critères : le gyrus frontal médian, par exemple, a une densité synaptique très éloignée de son maximum, alors que le cortex auditif et le cortex visuel présentent déjà entre 50 et 100 pour cent de leur densité synaptique maximale. Les épines dendritiques dans ces régions sont déjà similaires à celles de l'adulte.

    En ce qui concerne les arborisations dendritiques, on observe que le potentiel de croissance des zones « humaines » est immense : les arborisations y occupent dès la naissance un espace double de ce qui est observé dans les zones sensorielles primaires, mais cette proportion ne fait qu'augmenter pour atteindre six fois l'étendue des arborisations dendritiques dans le cortex visuel.

    Ces régions qui connaissent le plus fort développement après la naissance sont aussi celles qui restent peu développées tout au long de la vie du macaque : ce sont les régions frontale, temporale latérale et pariétale, impliquées dans des fonctions cognitives supérieures comme le langage, la planification ou la motricité fine. Chez l'être humain, les zones assurant ces fonctions restent immatures jusqu'à la naissance, ce qui présente quelques avantages : le cerveau du bébé reste d'une taille modeste qui permet l'accouchement ; il est toutefois doté des facultés essentielles pour survivre (voir, entendre, goûter, etc.), et qui assureront l'acquisition ultérieure des facultés complexes, telles que le langage, la socialité, la manipulation des objets. Il faut quelques mois pour faire un cerveau de macaque, des décennies pour celui d'un homme.

    Kjersti Joergensen / Shutterstock
    Kjersti Joergensen / Shutterstock

    POUR EN SAVOIR PLUS

    J. Hill et al., in PNAS, à paraître

    L'AUTEUR

    Sébastien Bohler est journaliste àCerveau&Psycho

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    http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=youre-happy-im-happy

    You're Happy, I'm Happy: Biology Plays a Role in Our Aversion to Inequity

    Fairness can matter more to people than their own self-interest

    An unfair situation is enough to get anyone’s hackles up. But is our aversion to inequity innate or the product of our social mores? A new study published in Naturesuggests that biology does play a role: the brain’s reward centers respond more strongly to situations in which people are treated equally as opposed to unfairly, even when fairness comes at a personal cost.

    Researchers gave pairs of young men $30 each and then randomly picked one of them to receive a $50 bonus. Using functional MRI, they scanned each of the men’s brain activity while asking them to judge how they would feel if an ad ditional one-time gift of more cash went to themselves or to the other person in the pair. As expected, when the man who had not received the bonus imagined getting the gift, his ventral striatum and ventromedial prefrontal cortex—brain areas associated with reward—became active. But surpris ingly, when the man who had received the initial bonus imagined the other subject getting the gift, his reward centers lit up, too. In other words, his brain responded favorably to an act that reduced inequality but was not in his best interest.

    Although the data suggest that an appreciation for fairness is at least partly biological, no one yet knows whether it is innate or learned, because both genetics and experience can affect brain pro cesses, explains study co-author Elizabeth Tricomi, a psychologist at Rutgers Uni versity. “It is not unreasonable, however, to think that there could be an evolutionary benefit to a preference for fairness. Fair ness helps us work together, which can benefit everyone,” she says.

     


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  • http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-les-superfemelles-du-lievre-25922.php

    Dans la nature, la femelle du lièvre peut concevoir une nouvelle portée de levrauts alors qu'elle est encore en gestation. Un moyen d'augmenter le succès reproducteur de l'espèce.

    Jean-Jacques Perrier

    « Parmi les diverses espèces d'animaux, ce sont la femme et la jument qui, ayant déjà conçu, souffrent le plus aisément un rapprochement nouveau. Dans les autres espèces, les femelles qui sont pleines fuient les mâles, excepté celles qui naturellement sont susceptibles de superfétation, comme la femelle du lièvre. » Aristote, dans son Histoire des animaux (-347 à -342), avait déjà observé que la hase, la femelle du lièvre (Lepus europaeus), est capable d'être fécondée alors qu'elle est encore grosse : elle porte simultanément des fœtus prêts à naître et une deuxième portée d'embryons. Selon Hérodote, « seule de tout le règne animal, la hase conçoit étant pleine, et des petits couverts de poils sont dans son abdomen tandis que d'autres embryons sont encore glabres, que d'autres se façonnent dans son sein, d'autres sont tout juste conçus ». Une superfétation (du latin super, en outre, et fetare pondre, concevoir) apte à rendre le lièvre plus prolifique et à compenser ainsi la chasse généralisée dont il est l'objet, notait l'historien grec.

    Le phénomène a été confirmé depuis et étudié, notamment en France dans les années 1970 et 1980 par l'équipe de Lise Martinet et Monique Caillol, à l'INRA de Jouy-en-Josas, sur des hases en captivité. Récemment, Kathleen Röllig, à l'occasion de sa thèse, et ses collègues de l'Institut Leibniz de recherche sur les animaux de zoo et sauvages, à Berlin, ont confirmé son existence chez la hase vivant en liberté, grâce à une technique d'échographie à haute résolution.

    Les chercheurs ont d'abord suivi une colonie de lièvres détenue à la station de recherche de l'Institut Leibniz durant quatre saisons de reproduction consécutives (le lièvre s'accouple de janvier à août ; la hase peut avoir jusqu'à quatre portées annuelles de deux à six levrauts, de mars à octobre). Ils ont observé que dans les couples formés de façon permanente ou temporaire, l'intervalle séparant la mise bas de deux portées successives était plus court en moyenne de trois à quatre jours que la durée moyenne de la gestation des femelles de la colonie, mesurée par ailleurs (41,9 jours). Cela signifiait que la conception de la seconde portée précède la mise bas de la première.

    L'examen échographique a confirmé cette hypothèse. Le premier indice d'une gestation, détectable au troisième jour, est la présence d'un corps jaune, confirmée par celle d'un ou plusieurs embryons dès le 11e jour (chaque corps jaune est le vestige du follicule ovarien qui a produit un ovocyte). Or l'échographie a détecté plusieurs corps jaunes et des vésicules embryonnaires quelques jours avant la mise bas et juste après. L'examen des voies génitales de certaines femelles a mis en évidence la présence de sperme et de nouveaux corps jaunes ainsi que de jeunes embryons dans l'oviducte, coexistant avec des fœtus développés dans l'utérus. Des tests ADN de paternité ont confirmé que les mâles observés en train de copuler quelques jours avant la naissance d'une première portée étaient bien les pères des jeunes de la seconde portée.

    Enfin, les mêmes observations ont été réalisées sur plus de 140 hases vivant en liberté et capturées, la superfétation concernant près de 43 pour cent des femelles. Il s'agit donc d'un mode de reproduction courant dans la nature.

    Le taux d'ovulation et la taille des portées étaient notablement supérieurs en cas de superfétation. Le nombre annuel de portées étant aussi accru, la superfétation augmente de 35 pour cent la population de nouveau-nés par saison de reproduction (19,5 jeunes en moyenne par femelle contre 14,4 sans superfétation). Pour K. Röllig, cette superconception est bien, comme l'avait supposé Hérodote, une adaptation évolutive, un avantage reproductif pour l'espèce qui a été sélectionné au cours de l'évolution depuis la séparation de la branche lièvre et de la branche lapin, il y a 11,8 millions d'années.

    Mais comment la superfétation est-elle possible ? La remontée des spermatozoïdes à travers l'utérus s'explique car la hase possède deux cornes utérines séparées : si l'une est pleine de fœtus, l'autre peut laisser les spermatozoïdes gagner un oviducte et féconder des ovocytes. En revanche, une femelle gestante de mammifère ne peut concevoir de nouveau, en principe, car l'ovulation est inhibée par des mécanismes neuroendocriniens, dont la sécrétion de progestérone par les corps jaunes puis le placenta. C'est le cas chez la lapine : si elle peut accepter un accouplement étant enceinte, elle n'ovule jamais, dans cet état, rappelle Monique Caillol. Chez la hase, ce frein est levé, par un mécanisme qui reste inconnu.

    Les autres espèces capables de superfétation fréquente, telles le vison et le blaireau, ne nous éclairent pas davantage : chez elles, la nouvelle conception intervient en début de gestation par suite du stockage du sperme ou d'œufs dans l'oviducte, et l'implantation des embryons a lieu alors successivement dans l'utérus. Chez la vache, une vraie superfétation serait possible, d'après l'Américain Joël Carter, car le taux de progestérone baisserait durant la gestation, permettant l'ovulation et la fécondation d'un ovocyte. Ce serait aussi le cas, plus exceptionnellement, chez la chatte, d'après Karine Reynaud, de l'École nationale vétérinaire d'Alfort, qui a pu examiner un utérus de chatte gestante contenant trois fœtus sains à trois stades de gestation différents. Qu'en est-il de la femme ? Quelques cas de superfétation ont bien été rapportés, notamment par Ambroise Paré au XVIe siècle, mais ils sont douteux ; en 1987, un cas a été décrit après stimulation artificielle de l'ovulation. Mais jusqu'à preuve du contraire, la superfétation naturelle paraît impossible dans notre espèce.

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    © Kathleen Roellig, IZW
    © Kathleen Roellig, IZW

    Après une gestation de 42 jours, les levrauts naissent dans l’herbe les yeux ouverts. Ils pèsent de 90 à 130 grammes. Dotés d’un pelage complet, ils sont nidifuges, c’est-à-dire qu’ils peuvent se déplacer sans la mère, alors que les lapereaux naissent aveugles, sourds et sans poils, dépendants des soins de la lapine.

    À VOIR AUSSI

    © Kathleen Roellig, IZW
    © Kathleen Roellig, IZW

    Deux séries de corps jaunes (masses circulaires sombres au centre) sont vues ici dans l'ovaire d'une hase en fin de gestation. Certains corps jaunes sont en phase de régression, les autres résultent d'une nouvelle gestation due à la superfétation.

    POUR EN SAVOIR PLUS

    L'AUTEUR

    Jean-Jacques Perrier est journaliste àPour la Science.

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  • Dans la fable d’Ésope La corneille et la cruche, l’oiseau ingénieux utilise des pierres pour faire monter le niveau d’eau dans une cruche afin de s’abreuver sans difficulté. Les travaux de C. Bird et de ses collègues de l’Université de Cambridge montrent que la réalité n’est guère éloignée.
     
    Quatre corbeaux ont été placés devant un récipient contenant un fond d’eau et un ver flottant à sa surface. Ils ont réussi à placer le nombre minimal de pierres dans le récipient, faisant ainsi monter le niveau de l’eau juste assez pour pouvoir atteindre l’appât convoité. Ils ont aussi sélectionné les grosses pierres plutôt que les petites. Nouvelle preuve de l’intelligence de ces oiseaux...
     
     
    Source : C. Bird et N. Emery, Rooks Use Stones to Raise the Water Level to Reach a Floating Worm, Current Biology, 6 août 2009.
    © Cambridge University


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  • L’utilisation d’outils n’est pas l’apanage des hommes. On sait depuis longtemps que les primates en font usage et que certains oiseaux, notamment les corbeaux, utilisent des cailloux pour casser des carapaces ou pour faire monter le niveau de l’eau pour se désaltérer dans un réservoir difficile d’accès. Aujourd’hui, c’est un invertébré qui s’ajoute à la liste des « bêtes à outils ».

    Cette vidéo réalisée par des chercheurs du Musée du Victoria à Melbourne, illustre le comportement surprenant du poulpe Amphioctopus marginatus, parfois désigné sous le nom de coconut octopus ou encore « poulpe veiné ». Cette espèce de poulpe, peu farouche et de petite taille, vit dans les fonds sablonneux des lagons et des baies. Elle était déjà réputé pour son mode de déplacement caractéristique, dit « sur échasse », puisqu’il semble marcher sur deux pattes après avoir replié ses tentacules.

    Ce poulpe sait aussi utiliser des outils. Avec ses huit tentacules, il manipule ici des noix de coco vides pour s’en faire un refuge ou une carapace protectrice, dans laquelle il dévale les pentes des fonds marins. Le poulpe est très attaché à sa noix : il lui arrive de parcourir jusqu’à une vingtaine de mètres les tentacules chargés de ses coques vides, quitte à devenir très vulnérable, alors qu’il pourrait facilement abandonner son abri après l’avoir utilisé.


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