Altricialité humaine et contrainte métabolique
Cerveau, énergie et hypothèse métabolique
Un autre facteur pourrait avoir participé au mécanisme de l’altricialité qui caractérise notre espèce : c’est notamment Holly Dunsworth, de l’Université de Rhode Island à Kingston aux États-Unis, qui l’a étudié ; il s’agit de l’hypothèse métabolique. Le développement cérébral sollicite la croissance cellulaire de légions de neurones, exige l’établissement des connexions d’une profusion de synapses, requiert l’organisation méticuleuse d’un cortex sur les couches périphériques de l’encéphale : sa surface est si grande, qu’il est contraint de former des replis, engoncé dans sa boîte osseuse ; c’est depuis les enfoncements et les sinuosités de ce dernier que jaillit la pensée complexe : voilà l’organe biologique qui sécrète les idées. L’ensemble réclame une activité métabolique terriblement soutenue, une profusion d’énergie cellulaire.
Il est possible de mesurer la quantité d’énergie nécessaire, incompressible, dont le corps humain a besoin pour assurer ses fonctions vitales quotidiennes au repos : il s’agit du taux métabolique de base ; ce dernier consiste en l’énergie minimale indispensable à la respiration, au fonctionnement du cerveau, à la thermorégulation, aux battements cardiaques, au péristaltisme digestif, et à l’ensemble des réactions biochimiques nécessaires pour la survie et le maintien des fonctions fondamentales de chaque organe.
Plafonds physiologiques de l’effort
En cas d’effort intense, un humain est capable de fournirune activité métabolique plus soutenue : il peut atteindre, le plus souvent, un maximum de 2 à 2,5 fois son métabolisme de base. Dans le cas extrême d’un sportif de très haut niveau, tel qu’un cycliste professionnel dans les circonstances extraordinaires du Tour de France, il devient possible de fournir transitoirement un effort énergétique phénoménal : il peut dépasser quatre fois le métabolisme de base ; il s’agit de la conjonction d’aptitudes extraphysiologiques permises par des particularités génétiques spécifiquement avantageuses à cet égard, et d’un entraînement intense et prolongé.
Pendant une grossesse, les processus biologiques en jeu pour le développement embryonnaire puis fœtal reposent sur une consommation énergétique élevée : les limites de l’effort métabolique que le corps maternel est capable de fournir sont atteintes dès le sixième mois de grossesse ; les dépenses énergétiques quotidiennes sont déjà deux fois supérieures au métabolisme maternel de base : c’est l’équivalent d’un effort métabolique intense, soutenu jour et nuit.
Grossesse, cerveau fœtal et accouchement
Pendant le dernier trimestre de la grossesse, l’effort métabolique maternel, qui a atteint un plafond, n’augmente presque plus : il est limité par les barrières physiologiques. Pourtant, le fœtus a des besoins énergétiques croissants : son encéphale prodigieux se gave d’énergie cellulaire. Son hypertrophie est coûteuse, son métabolisme dispendieux : le volume du cerveau double entre 28 semaines d’aménorrhée et la naissance ; les neurones opèrent une migration vers la périphérie, pour former les couches du cortex. La myélinisation n’est qu’une ébauche : il est largement immature, mais déjà, il représente la majorité de la dépense énergétique fœtale.
Pourtant, il lui faut plus, beaucoup plus, pour se démultiplier : en fin de grossesse, d’après le travail de revue de la littérature scientifique publié par John Silbereis, plus de 42 millions de synapses se forment par minute : c’est un feu d’artifice de 700 000 synapses par seconde ; mais ce n’est pas suffisant : ce chiffre doit encore exploser vers le haut durant la première année de vie : l’accouchement devient inévitable. Au neuvième mois, il faut sauver la mère de la défaillance énergétique, de l’épuisement métabolique total. C’est la course pour les ressources, c’est la migration précipitée du cerveau vers le monde extra-utérin : c’est l’accouchement ; mais souvenez-vous : l’évolution désordonnée a placé sur son passage une dernière embûche ; il doit se contorsionner pour traverser un défilé trop étroit.
