La nouvelle archive de cerveaux humains anciens défie les idées reçues sur la conservation des tissus mous

19 mars 2024

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par l'Université d'Oxford

La préservation des tissus mous dans le registre géologique est relativement rare, et sauf lorsque une intervention délibérée stoppe le processus de décomposition (comme l'embaumement ou la congélation), la survie d'organes entiers est particulièrement inhabituelle. La préservation spontanée du cerveau en l'absence de tout autre tissu mou, c'est-à-dire la survie du cerveau parmi des restes par ailleurs squelettiques, a historiquement été considérée comme un phénomène 'unique en son genre'.

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l'Université d'Oxford, dirigée par la chercheuse postdoctorale Alexandra Morton-Hayward (Département des Sciences de la Terre, Oxford), a remis en question la croyance précédemment admise que la conservation du cerveau dans les archives archéologiques est extrêmement rare.

L'équipe a compilé une nouvelle archive de cerveaux humains préservés, qui a souligné que les tissus nerveux persistent en fait en bien plus grande quantité qu'on ne le pensait traditionnellement, aidés par des conditions qui empêchent la décomposition. Cette archive mondiale, basée sur des sources écrites dans plus de dix langues, représente l'étude la plus vaste et la plus complète de la littérature archéologique à ce jour, et dépasse de 20 fois le nombre de cerveaux précédemment compilés.

Ce travail, publié dans les Proceedings of the Royal Society B, rassemble les enregistrements de plus de 4 000 cerveaux humains préservés provenant de plus de deux cents sources, sur six continents (hors Antarctique).

Bon nombre de ces cerveaux avaient jusqu'à 12 000 ans et ont été trouvés dans des documents datant du milieu du XVIIe siècle. En épluchant la littérature et en sondant les historiens du monde entier, cette recherche concertée a révélé un éventail déconcertant de sites archéologiques offrant des cerveaux humains anciens, y compris sur les rives d'un lac de l'âge de pierre en Suède, au fond d'une mine de sel iranienne vers 500 av. J.-C., et au sommet des volcans andins à l'apogée de l'Empire Inca.

Ces tissus rétrécis et décolorés ont été trouvés chez toutes sortes d'individus : de la royauté égyptienne et coréenne, en passant par des moines britanniques et danois, jusqu'aux explorateurs de l'Arctique et aux victimes de la guerre.

La co-auteure, la professeure Erin Saupe, du Département des sciences de la Terre de l'université d'Oxford, a déclaré : "Ce registre de cerveaux anciens met en évidence toute la diversité d'environnements dans lesquels ils peuvent être conservés, depuis l'Arctique jusqu'aux déserts arides."

Chaque cerveau de la base de données a été apparié à des données climatiques historiques de la même région, pour explorer les tendances quant à quand et où ils ont été trouvés. Les analyses ont révélé des schémas dans les conditions environnementales associées à différents modes de conservation à travers le temps, incluant la déshydratation, la congélation, la saponification (la transformation des graisses en "cire de tombe") et le tannage (généralement avec de la tourbe, pour former des corps de tourbière).

Plus de 1 300 des cerveaux humains étaient les seuls tissus mous conservés, ce qui soulève des questions quant à pourquoi le cerveau pourrait persister lorsque d'autres organes périssent. Fait intéressant, ces cerveaux représentent également les plus anciens de l'archive, avec plusieurs datant de la dernière ère glaciaire.

Le mécanisme de conservation de ces cerveaux les plus anciens reste inconnu ; cependant, l'équipe de recherche suggère que la réticulation moléculaire et la complexation des métaux, c'est-à-dire la fusion des protéines et des lipides en présence d'éléments comme le fer ou le cuivre, sont des mécanismes possibles par lesquels les tissus nerveux pourraient être conservés sur de longues périodes.

Alexandra Morton-Hayward, auteure principale de l'étude, a déclaré : "Dans le domaine de la médecine légale, il est bien connu que le cerveau est l'un des premiers organes à se décomposer après la mort. Pourtant, cette vaste archive montre clairement qu'il y a certaines circonstances dans lesquelles il persiste. Que ces circonstances soient environnementales ou liées à la biochimie unique du cerveau est l'objet de notre travail en cours et futur. Nous trouvons des quantités et des types incroyables de biomolécules anciennes préservées dans ces cerveaux archéologiques, et il est passionnant d'explorer ce qu'elles peuvent nous révéler sur la vie et la mort de nos ancêtres."

Le co-auteur, le Dr Ross Anderson, du Département des sciences de la Terre de l'Université d'Oxford, a déclaré : "Ces cerveaux anciens offrent une occasion importante d'obtenir des informations uniques sur les premières évolutions de notre espèce, comme le rôle des maladies anciennes."

La découverte de tissus mous préservés est un véritable trésor pour un bioarchéologue : ils fournissent généralement une plus grande profondeur et une plus grande diversité d'informations que les tissus durs seuls, mais moins de 1% des cerveaux préservés ont été étudiés pour les biomolécules anciennes. L'archive inexploitée de 4 400 cerveaux humains décrite dans cette étude pourrait apporter de nouvelles perspectives et des éclairages uniques sur notre histoire, nous aidant à mieux comprendre la santé et la maladie anciennes, ainsi que l'évolution de la cognition et du comportement humains.

Provided by University of Oxford