Les cétacés sont les animaux marins que nous connaissons et aimons plus communément sous le nom de baleines et de dauphins. Ces animaux présentent des comportements sociaux complexes que l’on ne voit habituellement que chez les mammifères d’ordre supérieur comme les primates (dont nous faisons partie, nous les humains). Ils jouent, s’occupent de leurs petits, communiquent entre eux.
Ce sont des bestioles intelligentes. Et leurs brians, comme nous le verrons, sont incroyablement avancés eux aussi. (Ce fait joue dans les controverses en cours sur les pratiques de chasse à la baleine. Voir ce billet de Kate Whittington, co-blogueuse de Scitable, concernant les débats en cours)
Une métrique simple pour évaluer l' »intelligence » relative est le quotient d’encéphalisation (QE), qui est (en gros) le rapport entre la masse cérébrale d’un animal et sa masse corporelle. La logique derrière cela est simple : plus la taille globale d’un animal est grande, plus la surface totale de son cerveau consacrée à gérer l’augmentation de la taille du corps augmente également. Pensez à la taille d’un éléphant par rapport à la nôtre, à la quantité de peau qu’il doit sentir et à la quantité de masse musculaire que son cerveau doit contrôler. Ainsi, pour une taille corporelle donnée, nous savons qu’une certaine quantité de cerveau est nécessaire pour les mouvements et les sensations de base. Si le cerveau est plus grand que ce à quoi nous nous attendons compte tenu de leur taille corporelle, cela peut être une indication d’une plus grande intelligence.
À titre de comparaison, les humains ont un QE d’environ 7,5, les autres primates sont autour de 2 à 3, et les chiens et les chats sont autour de 1,0.
Les baleines et les dauphins sont autour de 3 à 6, et leurs cerveaux sont très complexes (consultez cet excellent article sur Scientific American).
Mais l’une des choses les plus intéressantes pour moi à propos du cerveau des cétacés, c’est la taille que doivent avoir certains de leurs neurones pour faire circuler l’information de leur corps à leur cerveau et inversement.
Il y a quelque temps, quelqu’un m’a demandé sur Quora quel était le plus long axone. Or, pour ceux qui ne le savent pas, les axones sont les « câbles » qui relient les neurones entre eux et transportent des informations entre eux (techniquement, la plupart des neurones ne sont pas réellement connectés physiquement car ils sont séparés par de petits espaces appelés synapses, mais pour les besoins de cet article, vous pouvez les considérer comme connectés).
Après y avoir réfléchi un peu, j’ai d’abord pensé que l’équivalent chez la baleine bleue de l’axone moteur qui transporte l’information le long du nerf sciatique serait le plus long parce que, chez les humains, le nerf sciatique est le plus long. Mais je me suis ensuite souvenu qu’il n’a pas les axones les plus longs.
Voyez la figure de gauche, là. Vous voyez ce deuxième neurone, le « neurone unipolaire » ? Ce long câble qui se déplace verticalement dans l’image est un long axone.
Ceux-ci peuvent devenir très longs.
Les mammifères ont une cellule appelée ganglion de la racine dorsale (DRG). Le DRG transporte les informations sensorielles du corps vers le cerveau. Il est unipolaire, donc il a un axone loooong, dont une extrémité a des récepteurs dans la peau et l’autre extrémité entre dans la moelle épinière, monte dans le fasciculus gracilis et fait des synapses dans le noyau gracilis jusqu’au tronc cérébral.
Cela signifie que pour les sensations dans les orteils, l’axone du DRG va tout le chemin de l’orteil jusqu’au tronc cérébral, qui est à peu près à la même hauteur que la bouche. Cela peut faire plus de 2 mètres de long chez les personnes de grande taille !
Pensez maintenant à ce que cela signifie pour une baleine bleue. Les baleines bleues sont presque certainement le plus grand mammifère à avoir jamais existé, ce qui signifie qu’elles sont le plus grand animal que nous connaissons maintenant à avoir un axone très long comme un DRG (nous ne connaissons pas beaucoup de détails sur les systèmes nerveux des dinosaures).
Par conséquent, le plus long axone de la baleine bleue, qui est elle-même le plus grand mammifère, est probablement le DRG.
En essayant de confirmer ma supposition sur le plus long axone, cependant, j’ai appris beaucoup de choses folles.
Par exemple, les plus grandes baleines bleues mesurent environ 30 m de long. Cela suggérerait un axone DRG d’au moins 25 m, soit 75 pieds, de long.
C’est là que ça devient vraiment dingue et que les choses cessent d’avoir du sens pour moi…
Les axones conduisent généralement des signaux entre une large gamme de vitesses : 0,5 à 100 m/s. Cela signifie que si je donnais une pichenette à la queue d’une baleine (comme on pourrait le faire), cela pourrait prendre entre un tiers de seconde (un long moment en temps de cerveau !) et plus de SIX SECONDES pour atteindre la perception » consciente » des baleines (en supposant qu’elles aient une conscience).
Encore plus sauvage, selon cet article de Douglas H. Smith publié en 2009 dans Progress in Neurobiology:
…les axones spinaux de la baleine bleue qui croissent à 3 cm/jour représentent une augmentation de volume qui est probablement plus que le double du volume du corps cellulaire entier du neurone – chaque jour. Cette augmentation rapide du volume des neurones s’apparente au pic de croissance cellulaire observé pour les cellules cancéreuses qui se divisent rapidement.
(c’est moi qui souligne en gras)
En gros, ces axones croissent plus vite que les cellules cancéreuses et la vitesse à laquelle ils s’étirent devrait les amener à se déchirer ou à se rompre.
Quoi ?
Mon gars, le cerveau des baleines est cool.
(Ce billet est adapté de mon blog personnel, Oscillatory Thoughts.)