C'est reparti pour un tour, Paleobrain redémarre en mars 2026 (ANR-25-CE27-5686)

Les comportements préhistoriques sont documentés par des preuves directes dans les archives archéologiques, telles que des outils, des objets ayant une signification symbolique ou des peintures rupestres. Cependant, ces indices sur les capacités cognitives ne renseignent en rien sur le fonctionnement cérébral de nos ancêtres. La paléoneurologie est par essence complexe puisque le cerveau ne se fossilise pas, ne laissant aux scientifiques que les empreintes superficielles des circonvolutions qu'il crée sur la surface interne du crâne, à savoir l’endocrâne. Nous avons surmonté cette difficulté majeure dans notre récent projet en caractérisant pour la première fois la correspondance entre ces enregistrements sur des endocrânes et des détails de la surface du cerveau sur des humains vivants. Ces preuves originales nous ont permis de reconstruire avec une méthodologie robuste et précise la forme et l’anatomie du cerveau de spécimens fossiles clés. La prochaine étape consiste maintenant à étudier en quoi ces cerveaux peuvent différer en termes d’anatomie et de fonction par rapport à notre cerveau !
Parce que le comportement et les capacités cognitives sont mieux étudiés sur des individus vivants, nous avons mené une expérience in vivo unique. Des données complémentaires d'IRM de la tête et des tests détaillés de comportement latéralisés ont été collectés sur un large échantillon de volontaires et restent à exploiter dans ce nouveau projet. L'analyse de cette base de données originale apportera un nouvel éclairage à notre connaissance des asymétries biologiques et comportementales et offrira de nouvelles perspectives pour étudier et interpréter les caractéristiques des humanités préhistoriques. Dans ce contexte, nous avons un nouvel objectif auparavant inaccessible. Dans PaleoBRAIN2, nous visons à déchiffrer la relation entre l'anatomie et des comportements tels que la latéralisation, la préférence manuelle et la dextérité manuelle chez les humains fossiles.

La première partie du projet s' est articulée autour de  4 taches pluridisciplinaires et complémentaires.  Ces quelques images (cliquez dessus pour les agrandir) illustrent la diversité de nos activités, de nos recherches et de nos résultats !

1. Paléoanthropologie, anthropologie virtuelle et science ouverte réelle (Tâche 1: Acquisition et gestion de données virtuelles: fossiles , IRM sur des humains vivants, éthique et diffusion).

Une véritable approche multidisciplinaire est mise en œuvre pour cette tâche puisque des données d'imagerie complémentaires sur des volontaires seront acquises dans la perspective de leur application dans les études neuroanatomiques des hominines fossiles. Une méthodologie spécifique, adaptée à nos besoins, a été définie. De plus, dans le contexte des discussions actuelles sur la science ouverte, l'accessibilité des spécimens fossiles et de leurs données d'imagerie est un problème de longue date en anthropologie. Concernant la question "Comment contribuer à une véritable politique de science ouverte à l'échelle des institutions et au sein d'une communauté scientifique (Q1)?" ce projet se veut révolutionnaire par rapport aux habitudes. Tous les ensembles de données d'imagerie virtuelle produits au cours du projet seront mis à la disposition d'autres scientifiques pour la recherche scientifique.

2. Cerveau vs Endocrâne, applications à la paléoneurologie (Tâche 2: Corrélation entre les formes du cerveau et l'endocrâne chez l'Homme vivant).

Nous répondrons aux questions : Comment comparer le cerveau et l'endocrâne chez les humains vivants (Q2)? Dans quelle mesure l'endocrâne est-il un bon proxy pour étudier l'évolution du cerveau (Q3)? Des collaborations spécifiques avec des spécialistes des neurosciences, des mathématiques, de la biologie et de la paléontologie apporteront les informations contextuelles les plus robustes à l'étude du cerveau des hominidés fossiles. Un produit final spécifique de cette tâche sera la production d'un modèle moyen de la différence entre l'endocrâne et le cerveau sur le vivant, ainsi qu'une caractérisation précise de la variation des caractéristiques anatomiques détaillées de ces deux objets.

3. Redonner vie au cerveau des hominines fossiles (Tâche 3: Applications aux hominines fossiles : T3.1. Reconstruction de leur cerveau, 3.2. Schémas de croissance cérébrale chez les espèces fossiles, 3.3 Étude de la variation bilatérale du cerveau sur le vivant et les fossiles).

Dans cette tâche, nous révolutionnerons les connaissances sur le cerveau des hominidés fossiles, en étudiant le plus grands échantillon jamais analysé de fossiles de H. erectus, H. neanderthalensis et H. sapiens à l'aide des preuves solides consolidées durant la tâche 2.

Nous abordons plusieurs questions. Quelles différences existent dans l'organisation cérébrale externe de H. erectus par rapport aux néandertaliens à plus gros cerveau (Q4)? Dans quelle mesure l'organisation cérébrale de H. sapiens est-elle différente (ou similaire) à celle de H. erectus et de Néandertal (Q5)? Quand le modèle anatomique d'asymétrie cérébrale connu chez H. sapiens a-t-il émergé (Q6)? Nous aborderons ainsi les aspects clés de la paléoanthropologie, liés à la variation, aux changements de structure, à la croissance et au développement, aux asymétries cérébraux avec la certitude d'élargir nos connaissances sur ces aspects. Le défi clé et la production importante de cette tâche pour la recherche indépendante future et pour la diffusion publique est la création d'une reconstruction moyenne d'un modèle d'un cerveau de H. erectus et d'un cerveau de Néandertal.

4. Intégration : confrontation des résultats, nouvelles perspectives en sciences biologiques, nouvelles questions sur l'évolution humaine et les comportements des hominidés fossiles. (Tâche 4: Intégration des résultats, implications pour l'étude de l'émergence de la cognition humaine).

Comment le cerveau a-t-il évolué dans le clade des hominines (Q7)? Pouvons-nous discuter de la relation entre les comportements passés et la morphologie du cerveau (Q8)? Quelles sont les nouvelles perspectives ouvertes en sciences biologiques et paléoanthropologiques (Q9)? Autant de questions finales auxquelles nous espérons répondre. Nous prévoyons d'identifier de nouvelles caractéristiques anatomiques de H. erectus et de Néandertal, mais aussi pour notre propre espèce, sur la base des preuves recueillies à partir d'échantillons de fossiles et d'individus vivants. De plus, nous espérons apporter des données originales sur les capacités liées au cerveau telles que la latéralisation manuelle, le langage et leur émergence au cours de l'évolution des hominidés.