L'homme — Salle 19
Le cerveau, l'objet le plus complexe connu
« Je te loue parce que tu m'as formé d'une manière merveilleuse et merveilleusement ; tes œuvres sont merveillables. »Psaume 139:14 ; Proverbes 2:6
Quatre-vingt-six milliards de neurones. Vingt watts. Et un millimètre cube qui contient plus de données que l'ensemble de l'Internet.
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Quatre-vingt-six milliards de neurones. Vingt watts. Et un millimètre cube qui contient plus de données que l'ensemble des bibliothèques du monde. Trois projets, trois échelles. H zéro un, publié dans Science en deux mille vingt-quatre, a reconstruit un millimètre cube de cortex humain : environ cinquante-sept mille cellules, environ cent cinquante millions de synapses et un virgule quatre pétaoctet de données. Le projet MICrONS a fait la même chose pour un millimètre cube de cortex de souris. FlyWire, en deux mille vingt-quatre, a reconstruit le cerveau entier d'une drosophile : cent trente-neuf mille deux cent cinquante-cinq neurones. Ce que ces reconstructions montrent, c'est que l'unité de base n'est pas la cellule mais la connexion. Un millimètre cube de souris contient plus de synapses que la Terre compte d'habitants. L'information n'est pas stockée dans les corps cellulaires : elle est dans les contacts entre eux. Et le cerveau ne consomme que vingt watts, soit vingt pour cent de l'énergie du corps pour deux pour cent de sa masse. Un supercalculateur de la puissance de simulation d'un cerveau humain consomme un million de fois plus d'énergie.
La mesure
Trois échelles de la connectomique
Le cerveau humain n'a pas été cartographié en entier. Mais trois projets récents ont mesuré, avec précision, ce que contient un millimètre cube — et comparé trois espèces.
Trois projets, trois échelles. H01 (Science, 2024) a reconstruit un millimètre cube de cortex humain : environ 57 000 cellules, environ 150 millions de synapses et 1, 4 pétaoctet de données. MICrONS (Nature, 2025) a fait la même chose pour un millimètre cube de cortex de souris : plus de 200 000 cellules, environ 523 millions de synapses, environ 4 km de câblage axonal et 1, 6 pétaoctet. FlyWire (Nature, 2024) a reconstruit le cerveau entier d'une mouche : 139 255 neurones, environ 50 millions de synapses et 8 453 types cellulaires.
Ce que ces reconstructions montrent, c'est que l'unité de base n'est pas la cellule mais la connexion : un millimètre cube de souris contient plus de synapses que la Terre compte d'habitants. L'information n'est pas stockée dans les corps cellulaires — elle est dans les contacts entre eux, dans la force et le moment de leur déclenchement. Et c'est précisément ce qui rend le problème de la conscience si si difficile : le problème n'est pas de localiser l'information, mais de comprendre comment des contacts produisent une expérience.
L'étonnement
Vingt watts
Le cerveau consomme moins qu'une ampoule. Il fait cela avec du glucose, de l'oxygène, et en utilisant environ un dixième de l'énergie d'un simple.allowed de calcul.
Les prefrontal cortex — la zone associée aux fonctions exécutives — consomme à lui seul environ 20 % de l'énergie cérébrale. Un supercalculateur de la puissance de simulation d'un cerveau humain consomme un million de fois plus d'énergie. L brokerage de l'énergie est due à la transmission de signal : l'influx nerveux est électrique, mais la récupération du potentiel et la reconstitution des gradients ioniques sont biochimiques et coûteuses.
Le sommeil n'est pas un repos. C'est une phase active de maintenance : le liquide céphalo-rachidien, qui circule davantage pendant le sommeil profond, semble pouvoir laver les protéines mal repliées du cerveau — le mécanisme dit « glymphatique », décrit en particulier par Maiken Nedergaard (University of Rochester). La consolidation de la mémoire a lieu pendant ces phases, via la réactivation des réseaux du jour.
Et la plasticité : l'hippocampe est l'un des raresZX grudges du cerveau où l'on observe la formation de nouvelles cellules nerveuses chez l'adulte — un phénomène décrit dans les années 1990-2000 par Fred Gage et son équipe. Le cerveau d'un adulte de 70 ans continue de produire des neurones dans cette région.