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HOMINISATION
CEPHALIQUE ET
PESANTEUR
Raphaël FENART
La caractéristique la plus notable de l’évolution des Mammifères et
des Primates est l’avènement de
la station érigée de l’espèce humaine. Ella se traduit par des
modifications qui intéressent toutes les parties du corps : libération de
la main, adaptation du pied à un polygone de sustentation réduit…
…changement de direction de la colonne, acquisition par celle-ci de
courbures lui procurant une élasticité décuplée, rotation du bassin dont les
éléments fondamentaux se modèlent en fonction de nouvelles contraintes mécaniques…
…avec notamment la naissance de la zone « glutéale » de
l’ilion donnant attache aux extenseurs lombaires et aux muscles fessiers.
C’est à ce propos que le célèbre naturaliste, Buffon, en 1750, caractérisait
l’espèce humaine, non pas par son cerveau, mais par le fait qu’elle était
la seule à « avoir des fesses » ! Un singe n’a pas de
fesses. Bien entendu,
d’importantes modifications accompagnent aussi les processus d’hominisation
au niveau céphalique. Elles seront l’objet essentiel de notre intervention.
La gravitation universelle a accompagné l’évolution ; on peut même
dire qu’elle l’a « canalisée » en lui imposant des contraintes
obligées. Dans la tête existe un
« capteur » de la pesanteur : le labyrinthe de l’oreille,
avec notamment ses 3 canaux semi-circulaires. Celui ici représenté est extrait
d’un temporal humain.
Les labyrinthes s’observent dès que les Vertébrés font leur première
apparition, comme le montre ce Céphalapsis, tout petit Poisson fossile qui
vivait au Spitsberg il y a presque un demi milliard d’années. Mais il ne possédait
que 2 canaux ; le troisième apparaîtra plus tard, en même temps que les
mâchoires.
On retrouvera les labyrinthes tout au long de l’évolution, chez tous
les Vertébrés, comme le montre ce perroquet et, bien sûr, chez les Mammifères…
…par exemple chez ce cheval.
La signification physiologique du labyrinthe a été à l’origine de
son choix comme
système de repérage de tous les constituants de la tête, tant pour le
squelette que pour les parties molles, préférentiellement à bien d’autres.
C’est un O.R.L. Louis Girard qui, le premier, en
Actuellement, beaucoup d’autres référentiels sont utilisés, tels que
le plan de Francfort. Mais outre le fait qu’il s’agit de conventions,
certaines conditions à une application universelle ne sont pas réalisées,
notamment l’indépendance vis à vis de tout point de
L’orientation vestibulaire, conçue à l’origine pour des
applications anthropologiques et paléontologiques, offre aussi un intérêt
pour tous ceux qui ont besoin de repérages précis et de superpositions dans
des axes communs : en orthopédie dento-faciale, chirurgie crânienne et
faciale, anatomie comparée et applications artistiques. A l’inverse de ce qui
se fait habituellement, elle
renseigne d’abord sur la position spatiale de tous les points, d’où découlent
secondairement : la forme et la taille des os et des organes étudiés.
Tout point de la tête se trouve défini avec exactitude par ses 3
coordonnées rectangulaires : x, y, z, orientées positivement vers le
haut, l’arrière et la gauche (comme en Anthropologie et en numismatique).
Pour mettre en évidence les axes, les techniques ont beaucoup évolué
depuis les premières applications
en Anthropologie. La dissection faisant apparaître le canal semi-circulaire
externe apportait l’horizontale. Une perpendiculaire au milieu du canal
fournissait la direction vertico-frontale.
Puis vint le temps de la tomographie…
…que l’on superposait à un télé-profil dans une zone réservée
par un cache de plomb.
…le scanner…
…puis l’I.R.M. ont apporté leurs images du canal…
…l’essentiel étant de retrouver celle de la section crânienne
para-sagittale du crâne, ici représentée.
L’orientation bilatérale permet de définir un plan médian,
utilisable lors de la recherche d’une symétrie. Il s’agit du plan « médio-labyrinthique »,
médiateur de l’axe transverse (de Perez), unissant les centres des 2
labyrinthes. Bien entendu, ce plan de symétrie exclut tous les autres, par définition !
Par cohérence avec le principe de l’orientation vestibulaire, et par
simple logique, le plan médio-labyrinthique a été préféré à ceux déterminés
par 3 points « médians », qualificatif impliquant le choix préalable
d’un plan : celui que, précisément on veut définir !
La mise en évidence pratique des labyrinthes est, certes, peu commode,
mais la rigueur du raisonnement est à ce prix.
Avant d’évoquer quelques applications, il convient de s’interroger
sur la signification de l’horizontale vestibulaire « in vivo », la
notion d’horizontalité étant liée à celle de la verticalité
pour le lieu considéré. Mais la tête de l’animal et
de l’Homme est mobile par rapport à cette dernière. Son orientation
ne peut être qualifiée de « normale » car si l’on demande à
quelqu’un de se tenir normalement, il va se mettre au « garde à vous »,
surtout s’il a fait son service militaire (comme le montre cette photo d’un
de nos géants des Flandres) !
L’orientation vestibulaire n’est ni « habituelle », ni
« moyenne », ni « équilibrée », ni « conventionnelle » !
Diverses expérimentations chez l’animal ont confirmé les propos de Girard
qui écrivait, en 1943, que la position « ortho-vestibulaire » répondait
à une situation « d’alerte » pour l’attaque, la recherche de la
nourriture et la défense du territoire.
Dans ces conditions, les organes des sens ont leur maximum d’efficacité.
Des relations existent d’ailleurs entre ceux-ci, surtout avec la vue, comme le
montre ce document où, selon Djuim (un auteur hollandais), on observe chez les
Oiseaux une « zone rubanée » de la rétine, parallèle au canal
semi-circulaire horizontal. Chez l’Homme, on ne la retrouve pas.
Il est illusoire de se fier à la position de la tête lorsqu’on se
regarde dans un miroir car un clinomètre enregistreur placé sur un patient
dont l’orientation vestibulaire est connue…
…montre que le regard peut rester fixe malgré une variation de 30 degrés,
de la position céphalique.
Si, pour quelque raison que ce soit (expérimentale ou pathologique,
comme une scoliose) le crâne était amené en situation inadéquate, les
labyrinthes se repositionneraient pour obéir à nouveau à la direction de la
pesanteur, en mettant en jeu des réflexes qui vont progressivement agir, par
les muscles « sustentateurs », sur les éléments osseux du crâne.
Des déformations en résulteront. Cette nouvelle morphologie
économise l’énergie mise en jeu par ces réflexes. Ici : bascule
latérale du trou occipital, suite à une altération cervicale.
En ce qui concerne les résultats obtenus par nous, en appliquant la méthode
vestibulaire, c’est une gageure que de tenter de résumer en moins d’une
heure, plus d’un demi- siècle de recherches. En se concentrant sur
l’essentiel, évoquons d’abord l’ontogenèse du crâne humain. Chaque
point craniométrique, défini par ses 3 coordonnées vestibulaires, décrit,
dans l’espace, un trajet représenté par une courbe qu’on peut projeter sur
chacun des 3 plans : sagittal, horizontal, et vertico-frontal ;
exemple pour le point sous-orbitaire.
Sagittalement où les faits sont les plus démonstratifs, on voit que,
pour le neurocrâne, l’incurvation des trajets augmente pour les points les
plus postérieurs (exemple pour l’inion ou protubérance occipitale). C’est
ce qu’on a nommé la « rotation négative ». Au contraire, tous
les éléments splanchnocrâniens tournent dans l’autre sens.
Ce rappel de résultats est l’objet d’une récente publication de crâniogrammes
représentant,en grandeur naturelle, 9 stades ontogéniques orientés, du fœtus
de 5 mois à l’adulte, statistiquement calculés, pour plus de 150 points, médians
et latéraux. Pour chaque tranche d’âge sont apportées les projections en 6
incidences vestibulaires principales : latérale, médiane, supérieure,
inférieure, antérieure et postérieure, avec et sans mandibule. Ici, par
exemple : il s’agit de la vue latérale chez un fœtus de 7 mois.
Voici un nouveau-né en vues antérieure et postérieure vestibulaires…
…un mandibulogramme d’enfant de 4 ans…
…ou encore, représentation de l’orientation d’os isolés, comme le
sphénoïde de l’adulte.
Les parties molles, notamment encéphaliques telles que les espaces
liquidiens et les principales scissures ont aussi été positionnées, au moins
chez l’adulte, ici représenté.
Connaissant les positions successives d’un point, par celles de ses
coordonnées, on peut savoir, durant une période définie, quelle est la
distance parcourue dans l’espace, par ce point, et quelle est sa vitesse
moyenne (exprimée en millimètres par an). Par exemple, chez l’enfant, entre
8 mois et demi et 2 ans, la répartition des points selon 5 catégories de
vitesses montre des zones de croissance : de la plus faible (en vert) à la
plus élevée (en bleu).
Une iconographie bien plus complète permet d’obtenir des résultats
comme celui-ci, en projection vertico-frontale.
Cette figure résume bien l’ontogenèse du crâne de l’Homme avec, en
rouge, la rotation occipitale, positive, liée à la verticalisation de la
colonne, contrastant avec la quasi-fixité des directions faciales.
Les faits précédents doivent maintenant être comparés à ceux
observables chez les Mammifères, et plus particulièrement chez les Primates,
en utilisant la même méthodologie. Voici par exemple ontogenèse chez le
gorille…
…et chez le chimpanzé. On constate que, chez ces Anthropomorphes, la
rotation du postéro-crâne s’effectue en sens inverse de celle de l’Homme.
Elle est dite « négative ».
Parmi les stigmates de cette différence, notons l’incisure pariétale
du temporal, bien ouverte chez l’Homme…
…mais qui se referme chez le gorille.
L’analyse rigoureuse du trajet d’un point tel que l’inion, effectuée
chez de nombreuses espèces, montre, surtout chez les Primates, qu’après une
période infantile plus ou moins courte, à rotation positive, il se produit une
inversion, la rotation devenant négative. Ainsi, plus on considère un stade
jeune, plus les espèces se ressemblent. C’est la loi de Haeckel, qui
contredit celle de la foetalisation, de Bolk. L’Homme est le seul à
poursuivre sa courbe dans le sens positif et à effectuer la totalité du trajet
le menant à la station droite. Les fossiles pré-humains ont leur place dans
l’éventail resté ouvert entre le singe actuel le plus évolué : le
Bonobo, et l’Homme.
Dans une espèce donnée, des différences existent d’ailleurs, selon
le sexe. Chez la femme, le massif facial est plus reculé que dans le sexe
masculin.
Après la croissance vient
La phylogenèse, résultant d’une suite ininterrompue d’ontogenèses,
est la séquence des adultes d’espèces de plus en plus évoluées, menant à
l’hominisation, sans que cela implique une notion de filiation. Passant du
Quadrupède au Primate, et de celui-ci à l’Homme, la rotation occipitale est
retrouvée, lors du redressement du corps, amenant (ici, en noir) un développement
neurocrânien postérieur. Une « brisure » de la base du crâne en résulte,
au niveau de la selle turcique. Le splanchnocrâne se réduit, s’élève et
recule en conservant son orientation générale.
Cette superposition orientée, entre l’Homme et le gorille démontre
que les modifications neurocrâniennes sont effectivement occipitales, et non
pas frontales comme voudrait le faire croire l’expression : « front
fuyant » employée par les habituels intervenants des médias. C’est une
question de présentation d’un crâne
qu’ils tiennent en main, en ignorant aussi la table osseuse endocrânienne.
Lors de la phylogenèse, bien d’autres modifications s’observent
depuis les Mammifères quadrupèdes, par exemple l’émergence du rocher (ici,
en noir).
En effet, l’os pétreux est originellement caché par le squamosal
(comme on le voit ici chez la vache).
Cette figure compare la section horizontale vestibulaire du crâne d’un
chien et d’un Homme, avec alignement des axes de Perez. On observe l’élargissement
crânien, la bascule occipitale, le recul facial, l’ascension hypophysaire et
la formation des 3 étages de la base crânienne.
Lorsqu’on veut comparer des incidences horizontales ou
vertico-frontales entre espèces de tailles très différentes, il ne suffit pas
d’avoir un système d’axes commun, mais il faut encore posséder une base de
réduction de grandeur commune. Celle utilisée est la largeur moyenne comprise
entre les centres des condyles mandibulaires. Cette projection horizontale
permet de voir, entre un Carnivore et l’Homme, que le nasion se fixe, que le
point orbitaire interne recule, ce qui donne naissance au dos du nez et provoque
la « frontalisation » orbitaire.
Un trajet phylogénique vertical est suivi par l’hypophyse et par le
centre du crible ethmoïdal et celui du trou occipital, malgré la rotation
d’ensemble de ces deux derniers éléments.
De nombreuses recherches ont porté sur la face et
La direction faciale la plus caractéristique est celle des plans
manducateurs, à 30 degrés sous l’horizontale vestibulaire. A part de très
rares exceptions, cet angle se vérifie chez l’ensemble des Mammifères,
depuis les Monotrèmes (comme cet échidnée, espèce primitive de Mammifère
qui pond encore des œufs) et les Marsupiaux (tel
ce kangourou, animal vivipare mais à placenta imparfait)…
…jusqu’à l’Homme…
…en passant par les quadrupèdes : ici un castor…
…et les Primates, comme ce gibbon.
Il faut remarquer que la direction manducatrice est préservée, même en
milieu aquatique (cette photo est celle d’un phoque à capuchon, du Grœnland)…
…et en milieu aérien, pour les Mammifères volants, comme ce vampire.
Grâce à ces directions notables, nous avons analysé le degré de
prognathisme et son mode de réduction phylogénique, en considérant d’abord
une « endo-face » positionnant l’ensemble manducateur relativement au point
antérieur du crible ethmoïdal, puis une « exo-face » constituée
par la périphérie faciale, et qui est le prolongement de l’exo-crâne.
La disjonction entre ces 2 ensembles faciaux engendre le sinus frontal,
parfois important comme chez le gorille.
Les directions manducatrices paraissent « suspendues » aux
labyrinthes car elles gardent leurs caractéristiques même dans des cas extrêmes,
comme chez ce crâne « en trèfle »…
…et chez cet autre reproduisant les déformations ethniques
intentionnelles des anciens Incas de Pachacamac.
Même dans l’oreille, les influences phylogéniques liées à la
station érigée sont rencontrées. Dans le labyrinthe, les 2 canaux verticaux
tournent relativement au canal horizontal, comme le montre cette comparaison
entre le chien et l’Homme. La cochlée et les fenêtres ronde et ovale suivent
ce mouvement. Ce fait apporte une condition « nécessaire mais non
suffisante » (comme on dit en mathématique !) pour le blocage stapédien.
L’otospongiose, affection spécifique à l’Homme, fait partie des diverses
« rançons » de l’érection du corps (avec les ptoses, les
varices, les lombalgies…et autres ennuis).
Les osselets de l’ouïe présentent aussi la rotation phylogénique. Le
marteau, par son manche subit, en plus, l’influence du recul facial ; son
incurvation s’inverse chez l’Homme par rapport à celle observable chez
toutes les autres espèces mammaliennes.
La phylogenèse peut encore être étudiée en projection
vertico-frontale vestibulaire, toujours à largeur commune de l’articulation
temporo-mandibulaire. Ici sont figurés : un Carnivore, un macaque, un
gorille et un Homme. On voit nettement que ce dernier est le seul dont le
cerveau dépasse, en largeur, le niveau de cette articulation.
Cette photo, obtenue par transillumination, montrant l’amincissement
osseux au niveau de la cavité glénoïde, articulaire avec la mandibule, ne
serait pas réalisable ailleurs que dans l’espèce humaine.
La précédente image s’explique par le fait que le condyle
mandibulaire recule et s’élève durant l’évolution phylogénique. Il
refoule vers le haut la surface sous-temporale qui est encore pratiquement plane
chez ce chimpanzé…
…Mais le creusement de la cavité glénoïde, chez l’Homme,
n’arrive pas à limiter les mouvements de propulsion de la mandibule,
à cause de la forte régression de la taille de ses canines.
Les phénomènes rotatoires décrits pour le squelette se répercutent
sur les parties molles. Bien entendu, la loge cérébelleuse suit la destinée
du trou occipital. Mais en plus, on voit ici que la scissure de Sylvius bascule
vers l’arrière pendant que le pôle temporal tourne sur place.
La rotation se manifeste aussi sur les ventricules latéraux, ici représentés
chez le rat et chez l’Homme.
Ils perdent un prolongement dans le bulbe olfactif et n’acquièrent une
corne occipitale qu’à partir des Primates comme le montre cette injection
chez un jeune chimpanzé.
Dans l’ontogénèse humaine, la rotation ventriculaire est retrouvée.
Voici un stade fœtal où le canal semi-circulaire horizontal a été disséqué
et où un volet cérébral a été enlevé…
…et un jeune adulte orienté, montrant l’insula et le ventricule latéral.
Les fils rouges matérialisent les axes de référence.
Il est intéressant de se demander maintenant quelles relations existent,
au cours de l’évolution, entre le déterminisme de la station droite et le développement
céphalique. Est-ce que le redressement du corps, entraînant la rotation
occipitale, ouvre dans le postéro-crâne un espace nouveau permettant un plus
grand développement de l’encéphale ? Ou bien, à l’inverse, est-ce
que l’augmentation volumétrique du cerveau refoule l’occipital en
provoquant la verticalisation de la colonne ? Quelques expérimentations
ont tenté de répondre à ces questions. Tout d’abord, on a pu constater que
des rats dépourvus de membres antérieurs avaient une incidence perturbée de
leur colonne cervicale, réagissant sur l’occipital. Rétablissant les
labyrinthes dans une orientation en accord avec la direction de la pesanteur, la
forme du crâne a été modifiée, mais sans incidence sur son volume.
Par ailleurs, une hydrocéphalie à développement lent, compatible avec
la survie, a été analysée par ses répercussions, chez divers Mammifères.
Leur orientation occipitale est restée normale. Ainsi, aucune des 2 hypothèses
n’est donc vérifiée. Le déterminisme génétique de l’évolution de cette
zone pourrait faire intervenir séparément
2 tendances (développement cérébral et redressement corporel) qui présenteraient
une levée d’inhibition, de façon alternative, sans qu’on puisse invoquer
une corrélation directe entre elles ; un progrès volumétrique
conditionnerait un progrès de la verticalisation, et inversement ?
Pour terminer cet exposé, à la fois trop long et trop succinct, on peut
se poser la question de savoir si
l’hominisation est terminée ?
(En supposant, bien entendu, que se poursuivraient les mêmes processus que ceux
qui l’ont régie jusqu’ici). De nombreux arguments anatomiques plaident en
faveur de l’obtention actuelle d’un équilibre des formes. Cela est déjà
acquis. Par exemple, la voûte pariétale a complété sa sphérisation, du côté
astérique.
Chez l’Homme adulte, le plan d’occlusion arrive à être exactement
tangent à la sphère bi-pariétale, qu’on peut
calculer et tracer, et ce, à l’endroit où
aboutit le rayon de celle-ci passant par le centre du trou occipital. Cet
état n’est pas encore réalisé chez l’enfant et il est loin de l’être
chez un chimpanzé. Toute poursuite d’un tel processus mènerait à un nouvel
état de déséquilibre morphologique allant à l’inverse du concept d’évolution.
Une plus forte plicature de la base du crâne ferait, en outre, monter la
fosse hypophysaire, diminuant ainsi le volume que le cerveau pourrait éventuellement
gagner. Une pince ne peut se fermer au-delà d’une certaine limite, et encore
faudrait-il qu’entre la rotation occipitale (entraînant la colonne cervicale)
et le recul de la face, un espace
demeure pour le passage de la voie aéro-digestive. Contrairement à l’opinion
de certains, je suis persuadé que « l’Homo futurus » n’existera
pas. C’est déjà chacun de vous. Et avant d’escompter l’arrivée de
nouveaux neurones, encore faudrait-il que nous soyons capables de bien utiliser
les nôtres !
L’Homme a inventé de nombreux dispositifs qui lui permettent déjà
d’aller bien au-delà de ce que la Nature l’a doté. Il pense aussi pouvoir
s’échapper vers de lointaines planètes en espérant peut-être s’y
reproduire. Mais a-t-il songé que, ce faisant, il se priverait immédiatement
du seul facteur extra-génétique constant qui a guidé son évolution depuis le
début des temps : la direction de la gravitation universelle ?
Il trouvera là sa limite.
Je vous remercie de votre attention. |
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