Le corps humain — Prodigieusement conçu pour jouir de la vie

LES hommes de science reconnaissent que le corps humain est un chef-d’œuvre, une merveille. Un corps en pleine possession de ses moyens permet d’accomplir, tout en y prenant plaisir, des choses absolument étonnantes.

Voyez vos mains par exemple. Leur conception délicate vous ouvre de nombreuses possibilités tant dans le domaine du travail que dans celui des loisirs. Lisez-​vous ce périodique en le tenant à la main? Si oui, remarquez alors qu’il se trouve à bonne distance de vos yeux parce que votre coude forme un angle approprié. Vos doigts exercent une pression suffisante pour l’empêcher de glisser. En outre, lorsque vous voudrez tourner la page, ces mêmes doigts, commandés par le cerveau, feront exactement ce que vous désirerez. Vous imaginez-​vous vivre sans mains?

Vos yeux vous sont indispensables pour lire cette page. Un étonnant réseau nerveux et d’autres parties de votre organisme entrent en jeu pour faire enregistrer le contenu de cette page par votre œil et, de là, le faire parvenir au cerveau. L’œil produit des impulsions électriques qui sont transmises au cerveau et transformées en impressions visuelles correspondant à l’image de la page. La vue est donc essentielle, la perdre est un drame.

Le cerveau ne pèse qu’environ 1,4 kilo et il tient dans une main. C’est pourtant un chef-d’œuvre, l’une des créations les plus complexes de l’univers. Nous devons au cerveau la capacité de réflexion, la vue, les sensations, la parole et la coordination de nos mouvements. Grâce à lui, nous sommes à même d’apprécier la beauté d’un coucher de soleil, la saveur d’un mets, la douceur d’une brise d’été sur notre visage, la majesté d’un paysage de montagnes, le rire d’un enfant, le parfum d’une fleur ou la caresse d’un être aimé, et ce sans avoir à y penser. Sans notre prodigieux cerveau, tout plaisir nous serait interdit.

Le psalmiste était donc fondé à s’exclamer: “De façon redoutable, je suis fait d’une manière merveilleuse.” — Psaume 139:14.

Pourtant, en dépit de son extraordinaire complexité, le corps finit par se détériorer. Nous tombons malades, nous vieillissons et nous mourons. Même si nous jouissons d’une bonne santé, notre bonheur est terni par les mauvaises choses qui se commettent autour de nous. Sommes-​nous condamnés à supporter indéfiniment ces conditions pénibles? Ou bien notre corps a-​t-​il été conçu pour durer éternellement, de telle sorte que nous pourrions un jour échapper à la maladie, à la vieillesse et à la mort, et goûter à jamais une qualité de vie inconnue à ce jour?

Réveillez-vous! consacre trois numéros à ce thème. Dans ce premier volet, nous nous penchons sur quelques organes remarquables du corps humain: la main, l’œil et le cerveau.

La main — Un chef-d’œuvre d’habileté

IL FALLAIT faire vite. Une jeune motocycliste accidentée gisait dans le hall de l’hôpital, l’artère fémorale de la jambe droite sectionnée. Un médecin était là, mais il ne disposait d’aucun instrument chirurgical pour arrêter l’hémorragie. Que pouvait-​il faire?

“Je me suis servi de ma main comme d’un clamp, pinçant l’artère entre le pouce et l’index comme je pouvais”, raconte le professeur Napier dans son livre La main (angl.). “On m’a finalement donné un bout de ficelle qui se trouvait là; j’ai comprimé l’artère et j’ai fait un nœud. Le sang a cessé de couler. (...) Aucun instrument n’aurait pu me permettre de faire face à cette urgence avec autant de rapidité et d’efficacité que la main. Peu d’opérés (...) sont conscients qu’ils doivent à un doigt bien placé d’être encore en vie.”

Des interventions comme celle-ci seraient impossibles sans l’articulation trapézo-métacarpienne du pouce (voir l’illustration). Sa structure particulière autorise presque autant de mouvements que l’énarthrose de l’épaule, mais elle n’a pas besoin d’un support musculaire aussi important. Le pouce permet, en conséquence, d’accomplir des fonctions complexes lorsqu’il vient s’opposer à l’extrémité des autres doigts.

Essayez donc de saisir un petit objet ou même de feuilleter ce périodique sans utiliser votre pouce! Un médecin sud-africain a fait cette remarque: “Il m’arrive souvent d’immobiliser des pouces blessés avec des attelles. Quand les patients reviennent me voir, beaucoup reconnaissent qu’ils n’avaient jamais pensé que le pouce était si utile.”

Grâce à la faculté d’opposition du pouce par rapport aux autres doigts, la main humaine est un remarquable outil universel. Sans la main, impossible d’écrire une lettre, de prendre une photo, d’enfoncer un clou, d’utiliser le téléphone ou d’enfiler une aiguille. Si un pianiste peut exécuter un superbe morceau de musique, un peintre un magnifique tableau, et un chirurgien une délicate opération, ils le doivent à leurs mains. “Les singes, qui ont un pouce court et de longs doigts, sont handicapés lorsqu’il s’agit de faire montre d’une grande dextérité”, déclare la Nouvelle Encyclopédie britannique.

La main humaine se distingue de celle du singe sous un autre aspect important. Chez l’homme, environ un quart des aires motrices du cortex cérébral correspond aux muscles des mains. Dans son Manuel de physiologie médicale (angl.), le professeur Guyton explique que les aires motrices du cortex humain “sont radicalement différentes de celles des animaux”, ce qui détermine “une exceptionnelle souplesse d’utilisation de la main, des doigts et du pouce pour réaliser des travaux manuels qui requièrent une grande dextérité”.

En outre, des neurochirurgiens ont découvert une autre région du cerveau humain qu’ils appellent “l’aire de l’habileté manuelle”. Cette habileté n’existerait pas sans la présence de récepteurs sensoriels. Ces terminaisons nerveuses minuscules se trouvent en très grand nombre dans la main, en particulier sur le pouce. Selon un médecin interrogé par Réveillez-vous!, “quelqu’un dont le tact de la pulpe du pouce est émoussé, même légèrement, éprouve des difficultés pour mettre en place des objets de petite taille, des vis par exemple”. Vos bras abritent d’autres types de récepteurs grâce auxquels vous pouvez positionner vos mains même dans l’obscurité la plus complète. Ainsi, vous ne risquez pas de vous donner un coup de poing dans la figure si l’envie vous prend, la nuit, de vous gratter le nez.

Le simple fait de tendre la main pour saisir un verre est en lui-​même un geste étonnant. Si votre prise est trop faible, le verre risque de tomber. Si elle est trop forte, vous risquez de casser le verre et de vous couper. Comment se fait-​il que vos doigts exercent exactement la pression voulue? Des récepteurs de la main sensibles aux changements de pressions transmettent des signaux à votre cerveau, qui renvoie des instructions appropriées destinées aux muscles de votre bras tendu et de votre main.

Sans que vous ayez besoin de surveiller les opérations, voilà le verre qui vient s’appuyer doucement sur vos lèvres, alors que vous êtes peut-être occupé à regarder la télévision ou à discuter avec des amis. “Le fait de porter un verre aux lèvres sans qu’il vienne s’écraser sur le visage témoigne de la grande précision avec laquelle le bras tendu a su apprécier le poids du verre”, explique le docteur Miller dans son livre Le corps en question (angl.). “De plus, malgré la perte de poids consécutive à l’absorption du liquide, le verre reste au niveau de la bouche, ce qui atteste de la grande précision avec laquelle l’information est mise à jour.”

Il ne faut pas s’étonner que de telles performances aient amené des personnes réfléchies à faire part de leur émerveillement. Ainsi, le célèbre savant Sir Isaac Newton a écrit: “Même en l’absence de toute autre preuve, le pouce seul me convaincrait de l’existence de Dieu.” De son côté, le professeur Napier fait cette constatation: “Nous envoyons des hommes sur la lune, mais en dépit de notre génie dans les domaines mécanique et électronique, nous sommes incapables de fabriquer un index artificiel qui soit doué du sens tactile et qui puisse faire des signes.” Selon la Nouvelle Encyclopédie britannique, la main humaine est probablement “l’organe le plus doué d’adresse” et l’un de ceux qui “distingue l’homme de tous les primates”.

[Illustrations, page 5]

L’articulation trapézo-métacarpienne du pouce est unique quand on la compare aux articulations des autres doigts.

[Illustrations, page 6]

Grâce à la faculté d’opposition du pouce par rapport aux autres doigts, la main humaine est un remarquable outil universel.

Grâce aux récepteurs sensoriels du bras et de la main, le cerveau peut orchestrer des gestes complexes.

L’œil — “Les informaticiens en sont jaloux”

LA RÉTINE est une petite membrane qui tapisse le fond de l’œil. Fine comme une feuille de papier, elle n’en abrite pas moins une bonne centaine de millions de neurones disposés en couches superposées. Selon le livre Le corps vivant (angl.), “la rétine est l’un des plus remarquables tissus du corps humain”. “Les informaticiens en sont jaloux, car elle accomplit environ 10 milliards d’opérations par seconde”, écrit de son côté Sandra Sinclair dans son ouvrage La vision chez les animaux (angl.).

À l’exemple d’un appareil photo qui concentre une image sur la pellicule, notre œil fait converger sur la rétine l’image de ce qu’il regarde. Toutefois, comme l’explique le docteur Miller, une pellicule photographique “ne peut soutenir la moindre comparaison avec la rétine, qui possède une très large plage de sensibilité”. Avec le même “film” nous sommes capables de voir aussi bien au clair de lune qu’à la lumière 30 000 fois plus intense du soleil. De plus, la rétine est en mesure de distinguer d’infimes détails, même si une partie de l’objet observé est en pleine lumière et l’autre dans l’ombre. Dans son Manuel de physiologie médicale, le professeur Guyton explique qu’“un appareil photo ne peut faire de même parce qu’une exposition correcte du film n’autorise qu’un faible écart de lumière”. C’est pourquoi le photographe doit se servir d’un flash.

Sa “large plage de sensibilité”, la rétine la doit en partie à ses 125 millions de bâtonnets. Ces cellules visuelles sont sensibles à une faible quantité de lumière et autorisent la vision nocturne. Elle possède également 5,5 millions de cônes, qui réagissent à une intensité lumineuse plus forte et permettent de distinguer les détails et les couleurs. Certains cônes sont plus sensibles à la lumière rouge, d’autres au vert et une troisième catégorie au bleu. Les autres couleurs sont obtenues par combinaison de ces trois couleurs fondamentales. La vision du blanc correspond à une excitation égale des trois types de cônes.

La plupart des animaux ont une vision colorée limitée et beaucoup ne voient qu’en noir et blanc. “La vision en couleurs contribue grandement aux joies de la vie”, reconnaît le chirurgien Rendle Short, et d’ajouter: “De tous les organes qui ne sont pas strictement essentiels à la vie, l’œil est sans doute le plus extraordinaire.”

‘Une collaboration prodigieuse’

Comme sur une pellicule photographique, ce sont des images renversées qui viennent frapper la rétine. Pourquoi ne voyons-​nous donc pas le monde à l’envers? Le docteur Short répond: “C’est parce que le cerveau a pris l’habitude de retourner les images imprimées sur la rétine.”

On a conçu des lunettes spéciales destinées à renverser les images. Les volontaires qui, dans un but expérimental, avaient accepté de porter ces lunettes voyaient donc tout à l’envers. Puis, au bout de quelques jours, un phénomène très étonnant s’est produit: ils ont commencé à retrouver une vision normale. “La prodigieuse collaboration entre l’œil et le cerveau est manifeste dans de nombreuses situations”, lit-​on dans Le grand livre du corps (angl.).

Pendant que vous suivez cette ligne du regard, les cônes distinguent l’encre noire du papier blanc. La rétine est cependant incapable de reconnaître les caractères d’un alphabet inventé par l’homme. C’est grâce à notre cerveau que nous pouvons donner une certaine signification à une séquence de caractères. Un transfert d’informations est dès lors nécessaire.

De la rétine part un message codé qui emprunte un circuit fait de millions de fibres nerveuses pour arriver dans une partie du cerveau située à l’arrière de la tête. Selon le livre Le cerveau (angl.), “une organisation très rigoureuse régit la transmission des informations de la rétine au cortex cérébral. (...) Chaque partie de la rétine a, dans l’aire visuelle [du cerveau], une zone correspondante, qui réagit à la moindre stimulation”.

[Illustrations, page 7]

À la différence d’un film photographique, l’œil n’a pas besoin de flash parce que la rétine a une plage de sensibilité à la lumière suffisamment large.

[Schéma, page 8]

(Voir la publication)

La rétine possède des millions de neurones, appelés cônes, qui sont sensibles au vert, au rouge ou au bleu.

Le cerveau — ‘Plus qu’un ordinateur’

LE CERVEAU humain est un autre organe extraordinaire. Il est généralement comparé, avec le reste du système nerveux, à un ordinateur. Bien entendu, les ordinateurs sont de conception humaine et ils se contentent d’exécuter point par point les instructions pour lesquelles des hommes les ont programmés. Pourtant, beaucoup de gens croient qu’aucune intelligence n’est à l’origine du “câblage” et de la “programmation” du cerveau humain.

Même s’ils le font à des vitesses fantastiques, les ordinateurs ne traitent qu’une unité d’information à la fois, alors que le système nerveux de l’homme en traite des millions simultanément. Ainsi, au cours d’une promenade vous pouvez apprécier la beauté d’un paysage de printemps, écouter le chant des oiseaux et respirer le parfum des fleurs. Toutes ces sensations agréables sont transmises simultanément à votre cerveau. En même temps, les récepteurs sensoriels de vos membres envoient continuellement à votre cerveau des informations qui le renseignent à chaque instant sur la position de vos jambes et la situation de chacun de vos muscles. Du coin de l’œil vous distinguez les obstacles qui se présentent sur le sentier. Fort de toutes ces données, votre cerveau contrôle la souplesse de votre pas.

Pendant ce temps, votre cerveau moyen s’occupe des battements de votre cœur, de votre respiration et d’autres fonctions vitales. Mais ce n’est pas fini. Tout en marchant, vous pouvez chanter, parler, établir des comparaisons entre le présent et le passé, ou encore faire des projets pour l’avenir.

L’ouvrage Le grand livre du corps tire cette conclusion: “Le cerveau est beaucoup plus qu’un simple ordinateur. Aucun ordinateur ne peut décider qu’il est las d’une situation ou qu’il est en train de perdre son temps, et qu’il doit donner un nouveau départ à sa vie. Un ordinateur est incapable de bouleverser son programme; il ne peut accomplir de nouvelles opérations sans avoir été au préalable reprogrammé par quelqu’un doté d’un cerveau. (...) Un ordinateur ne sait pas se détendre, rêvasser ou rire. Les notions d’inspiration et de créativité lui sont étrangères. Il ignore tout de la conscience ou de la signification des choses. Il ne peut pas tomber amoureux.”

Le plus extraordinaire des cerveaux

Des créatures comme l’éléphant ou certains grands animaux marins possèdent un cerveau plus volumineux que celui de l’homme, mais proportionnellement à la taille du corps, le cerveau de l’être humain est le plus gros de tous. Dans son livre Le cerveau, Richard Thompson explique que “si le gorille est physiquement plus grand que l’homme, son cerveau est en revanche quatre fois plus petit”.

Le nombre de connexions entre les neurones (cellules nerveuses) du cerveau humain est astronomique, un seul d’entre eux pouvant établir des liaisons avec plus de 100 000 autres. “Le nombre de connexions possibles à l’intérieur du cerveau de l’homme moderne touche à l’infini”, déclare Anthony Smith dans son livre La pensée (angl.). C’est plus “que le nombre total de particules atomiques qui composent l’univers connu”, ajoute Richard Thompson.

Mais il y a quelque chose de plus remarquable encore. C’est la manière dont ces circuits de neurones sont tracés de façon à permettre à l’homme de penser, de parler, d’écouter, de lire et d’écrire, et ce en deux langues ou plus. “C’est le langage qui distingue fondamentalement l’homme de l’animal”, écrit Karl Sabbagh dans Le corps vivant. En comparaison, la communication animale apparaît rudimentaire. Selon le même auteur, la différence “ne réside pas dans une simple amélioration des aptitudes qu’ont les animaux à produire des sons. Il s’agit d’une faculté essentielle qui fait que les humains sont ce qu’ils sont, faculté qui se concrétise par des différences majeures au niveau de la structure du cerveau”.

Nombreux sont ceux qui ont cherché à tirer davantage parti du potentiel de ce merveilleux outil. On peut, pour cela, développer son habileté manuelle, apprendre à jouer d’un instrument de musique, entreprendre l’étude d’une langue étrangère ou exploiter tout autre talent qui soit source de satisfactions. “L’acquisition de nouvelles compétences entraîne l’apparition de nouvelles connexions entre les neurones”, écrivent les docteurs R. et B. Bruun dans leur livre Le corps humain (angl.). “Plus on fait travailler son cerveau, plus il devient efficace.”

Qui en est l’auteur?

L’organisation très rigoureuse qui régit le fonctionnement de la main, de l’œil et du cerveau peut-​elle être le fait du hasard? Si l’on attribue à l’homme le mérite d’avoir inventé des outils, des ordinateurs et la pellicule photographique, ne doit-​on pas attribuer aussi à quelqu’un la création de ces éléments plus performants encore que sont la main, le cerveau et l’œil, et lui rendre hommage pour cela? “Ô Jéhovah, s’est un jour exclamé un psalmiste de la Bible, je te louerai de ce que, de façon redoutable, je suis fait d’une manière merveilleuse. Tes œuvres sont prodigieuses, et mon âme en a parfaitement conscience.” — Psaume 139:1, 14.

Notre corps accomplit de nombreuses fonctions sans que nous ayons besoin d’y penser. Dans de prochains numéros nous examinerons d’autres mécanismes stupéfiants. Nous verrons également si nous pourrons un jour être débarrassés du vieillissement, de la maladie et de la mort, de manière à vivre éternellement.

[Encadré, page 10]

Les extraordinaires neurones

UN NEURONE est une cellule nerveuse avec tous ses prolongements. Votre système nerveux est composé de quelque 500 milliards de neurones de différentes catégories. Certains sont des récepteurs sensoriels; ils captent des informations dans différentes parties de votre corps et les transmettent au cerveau. Les neurones de la partie supérieure du cerveau fonctionnent comme un magnétoscope. Ils emmagasinent en permanence les informations en provenance des yeux et des oreilles. Des années plus tard, vous vous rappellerez ces images et ces sons, ainsi que des pensées et d’autres sensations qu’aucune machine fabriquée par l’homme ne saurait enregistrer.

Le phénomène de la mémorisation reste très mystérieux. On sait qu’il est lié aux connexions que les neurones établissent entre eux. Voici ce que déclare à ce propos Karl Sabbagh dans son livre Le corps vivant (angl.): “En moyenne, une cellule du cerveau établit des liaisons avec 60 000 autres, certaines avec 250 000. (...) Grâce à ces connexions, le cerveau humain pourrait contenir l’équivalent d’au moins 1 000 encyclopédies de 20 ou 30 gros volumes chacune.”

Mais comment l’information est-​elle transmise d’un neurone à un autre? Certains animaux possèdent un système nerveux élémentaire constitué de nombreuses cellules nerveuses en contact les unes avec les autres. Dans ce cas, l’influx nerveux se propage d’une cellule à l’autre en empruntant des ponts intercellulaires. Cette transmission, à la fois simple et rapide, est appelée synapse électrique.

Aussi curieux que cela puisse paraître, dans le corps humain les signaux nerveux transitent la plupart du temps par des synapses chimiques. Ce processus, plus lent et plus complexe que la transmission synaptique électrique, est comparable à un train qui, pour traverser une rivière sans pont, devrait emprunter un bac. Lorsque l’influx nerveux arrive au niveau d’une synapse chimique, l’espace qui sépare les deux neurones l’oblige à s’arrêter. Le signal est alors transmis au neurone suivant par des médiateurs chimiques qui traversent l’espace intercellulaire. Pourquoi un processus électrochimique aussi complexe pour transmettre l’influx nerveux?

Les scientifiques voient de nombreux avantages à la synapse chimique. Tout d’abord, elle garantit un trajet précis aux messages. Ensuite, elle se caractérise par une grande souplesse, car elle est à même de subir des changements tant dans son mode de fonctionnement que dans sa structure. Les signaux peuvent être modifiés. Par l’usage, certaines synapses chimiques se renforcent alors que d’autres disparaissent, faute d’être utilisées. Selon Richard Thompson, auteur du livre Le cerveau (angl.), “un système nerveux composé exclusivement de synapses électriques interdirait l’apprentissage et la mémorisation”.

Dans son livre La pensée (angl.), Anthony Smith écrit: “Les neurones ne fonctionnent pas simplement selon un mode alternatif ‘ouvert/fermé’ (...); ils doivent pouvoir transmettre une information beaucoup plus subtile que oui ou non. On ne peut pas les comparer à des marteaux dont le seul rôle consisterait à enfoncer des clous avec une fréquence variable. Ils ressemblent plutôt à la boîte à outils complète du charpentier avec ses tournevis, ses tenailles, ses pinces, ses maillets et... ses marteaux. (...) Au cours de son trajet, chaque influx nerveux subit des transformations, qui se produisent au niveau des synapses, et pas ailleurs.”

La synapse chimique a un autre avantage. Elle prend moins de place qu’une synapse électrique, ce qui explique que le cerveau humain ait tant de connexions. La revue Science (angl.) avance le chiffre de 100 000 000 000 000 de synapses, soit l’équivalent du nombre d’étoiles contenues dans plusieurs centaines de galaxies de la taille de la Voie lactée. Selon Richard Thompson, “nous sommes ce que nous sommes parce que notre cerveau est essentiellement une machine chimique et non électrique”.

[Encadré, page 12]

Pourquoi tant de sang pour le cerveau?

AVANT de plonger dans une piscine, sans doute trempez-​vous d’abord le bout du pied dans l’eau. Si celle-ci est froide, les minuscules thermorécepteurs de votre peau réagissent instantanément. En moins d’une seconde, votre cerveau enregistre la température. Les récepteurs de la douleur peuvent transmettre des informations plus vite encore. Certains influx nerveux se propagent à des vitesses de l’ordre de 360 kilomètres à l’heure, soit 100 mètres à la seconde.

Comment le cerveau apprécie-​t-​il le degré d’acuité d’une sensation? L’une des clés lui est donné par la fréquence des impulsions provenant d’un neurone. Certains neurones émettent des rafales d’un millier d’impulsions ou plus par seconde. L’activité intense qui caractérise les échanges entre les neurones du cerveau serait impossible sans la présence active de “pompes” et de “centrales électriques”.

Chaque fois qu’un neurone émet une rafale d’impulsions, des atomes portant une charge électrique pénètrent à l’intérieur du neurone. Si ces ions sodium s’accumulaient dans la cellule, le neurone perdrait peu à peu son excitabilité. Dans son livre La pensée, l’auteur scientifique Anthony Smith explique pourquoi il n’en est pas ainsi: “Chaque neurone possède, logées dans sa membrane cellulaire, environ un million de minuscules pompes qui échangent chacune, toutes les secondes, 200 ions sodium contre 130 ions potassium.” Ces pompes ioniques continuent de fonctionner même lorsque les neurones sont au repos. Pourquoi? Pour compenser l’infiltration des ions sodium et la fuite des ions potassium.

Le fonctionnement de ces pompes exige un apport énergétique constant. Celui-ci est fourni par les minuscules mitochondries, des “centrales électriques” disséminées à l’intérieur de chaque cellule. Pour produire cette énergie, les mitochondries utilisent l’oxygène et le glucose fournis par le sang, ce qui explique pourquoi le cerveau a un tel besoin de sang. Selon Richard Thompson, auteur du livre Le cerveau, “bien que le cerveau ne représente qu’environ 2 % du poids du corps, il est alimenté par 16 % du volume sanguin, (...) soit 10 fois plus que les tissus musculaires”.

La prochaine fois que vous prendrez la température de l’eau, pensez à remercier les milliards de pompes et de centrales électriques de votre cerveau. Rappelez-​vous également que cette opération est possible grâce à l’oxygène et au glucose véhiculés par votre sang.

[Illustration, page 9]

Le cerveau humain traite des millions d’opérations simultanément. Lorsque vous bougez, les récepteurs sensoriels de vos membres informent à chaque instant votre cerveau de la position de vos bras et de la situation de chacun de vos muscles.

[Illustration, page 11]

Le cerveau est beaucoup plus complexe et beaucoup plus souple qu’un ordinateur.