LE CONFLIT

       Ce n'est que récemment que l'ensemble des études biologiques quitte le modèle dominant de la culture sur boite de Pétri pour la recherche des moyens de lutte contre les micro-organismes responsables des maladies, pour entrer dans une problématique d'écologie microbienne. Aussi, si nous connaissons bien ces micro-organismes étudiés depuis plus d'un siècle (les premières descriptions sont dues à Charles SÉDILLOT en 1878, un mois avant PASTEUR), si leur classification suivant leur constitution, leur morphologie, leur cycle de vie, leur mode d'action dans les organismes complexes des plantes, des animaux et des hommes est devenue très raffinée, nous avons encore beaucoup de recherches à effectuer sur leurs interactions dans l'eau, dans la terre et dans les organismes vivants, sur leur évolution perpétuelle, évolution d'ailleurs souvent maintenant accélérée par l'action des hommes pour se défendre contre leurs activités néfastes. Poussées par la nécessité de comprendre les dynamismes de la dégradation de l'environnement, autant que par les limites de l'action des antibiotiques, les disciplines biologiques autour de l'écologie microbienne se développent, avec une certaine difficulté due aux cloisonnements entre spécialités médicales.            

        Comme l'écrivent les responsables du réseau Microtrop, "la microbiologie est l'une des sciences biologiques qui a le plus évolué au cours des 20 dernières années. Cette évolution, due au développement rapide des outils de la biologie moléculaire, a permis la naissance de l'écologie microbienne, devenue aujourd'hui l'un des domaines clés de l'écologie moderne. Les outils moléculaires permettent aux microbiologistes de franchir le stade de l'étude du micro-organisme isolé, pour passer à l'analyse des communautés microbiennes dans leur environnement naturel. Cela demande une double compétence d'écologiste et de microbiologiste, mais seule une approche globale, interdisciplinaire, et systémique des communautés microbiennes permettra d'aborder la complexité des problématiques environnementales (réhabilitation des milieux dégradés, durabilité des agro-systèmes, dépollution, bio-remédiation, connaissance et exploitation des milieux extrêmes, etc.). Une telle approche de l'écologie microbienne nécessite cependant la maîtrise de connaissances à la fois théoriques et pratiques qui ne sont pas ou peu enseignées dans les cursus universitaires, particulièrement en Afrique (...)". Réseau voulant favorisant les échanges scientifiques sur les microorganismes entre le Nord et le Sud, Microtrop doit faire face également à une certaine lenteur de la progression de cette jeune discipline dans les pays les plus avantagés sur le plan de la recherche...

       Les micro-organismes ont été les premières formes de vie à se développer sur Terre, il y a environ 3,4 à 3,7 milliards d'années. Le transfert horizontal de gènes, de pair avec un haut taux de mutation et de nombreux moyens de la variation génétique, permettent aux micro-organismes d'évoluer rapidement, de survivre dans des environnements nouveaux, de répondre à des stress environnementaux (changements constants du relief, changement de la composition de l'air, de la terre et de l'eau, changement de conditions de température et de pression, de luminosité aussi...) comme aux multiples agressions de la part de leurs concurrents. De manière récente, cette évolution rapide est importante, on le constate dans la médecine, car elle conduit à l'apparition de "super-microbes" - des bactéries (la plupart pathogènes) rapidement devenues résistantes aux antibiotiques modernes.

L'apparition des végétaux et des animaux complexes ont sans doute accéléré la compétition entre micro-organismes, celle des activités humaines de prévention et de soins aux maladies, l'ont accéléré davantage : la multiplication des terrains de lutte ont sans doute accru dans de notables proportions la variété des micro-organismes et ont complexifié leurs interactions, surtout par l'introduction dans ces terrains de lutte de nouveaux micro-organismes (dans le domaine médical et vétérinaire). Déjà le vaste mouvement de domestication avait orienté de nombreuses batailles entre ces micro-organismes. 

Des luttes microscopiques

      Raymond VILAIN décrit sous une forme vulgarisée ces luttes microscopique : "L'écologie microbienne est la science qui étude tous les microbes présents sur un biotope et les facteurs d'équilibre. Le biotope, c'est vous ou moi à partir du moment où nous sommes vivants. L'équilibre définit la bonne santé vis-à-vis-vis de ces petites bêtes. Connaître les facteurs de cette paix provisoire nous intéresse. Nous pourrons éviter la guerre et, si nous sommes obligés de l'affronter, préparer une bonne paix. Nous offrons aux microbes deux territoires étendus : la peau et les muqueuses. Le tube digestif a l'originalité d'être ouvert aux deux bouts. Tunnel chaud et humide, il est plutôt surpeuplé. Les autres biotopes muqueux sont en impasse : trachée, urètre, vagin. Les défenses sont bien organisées mais, au moins pour les muqueuses génitales, le tourisme est dangereux. Il ne faut pas que la simple découverte d'un microbe lors d'un examen bactériologique déclenche une panique chez le porteur. Nous sommes normalement habités par des microbes, partout où les conditions de vie sont bonnes ou simplement acceptables. Pour que nous nous inquiétions, il est nécessaire que le germe soit pris en flagrant délit et reconnu coupable. Les microbes forment en effet une interface grouillante qui sépare normalement notre corps du monde extérieur. Location, métayage, squattérisation, effraction sont les différents statuts de notre relations journalière avec eux." Ce début de description ne va sans doute pas assez loin : nous sommes en fait formés en partie de toute cette "faune", dans les vaisseaux comme dans les tissus. Les bactéries, virus et compagnie se livrent à des interactions conflictuelles (qui peuvent être coopératives sous forme de parasitages) incessantes autant à la surface qu'à l'intérieur de ces vaisseaux et de ces tissus, dans des modalités égoïstes (les microbes ne nous connaissent pas réellement...) et à courtes distances qui selon les cas bénéficient ou nuisent à notre intégrité physique. "Les bactéries, organismes unicellulaires, ont été les premiers habitants de notre planète. Elles ont laissé leurs traces dans les roches primitives (d'où nous pouvant les extraire, sous formes dégradées, leurs descendants plus ou moins directs). Elles vivaient et se multipliaient en se coupant en deux. (...) Cette donation-partage peut se faire à grande vitesse ou s'arrêter pour de longues périodes. Nourries dans la soupe primitive de l'Univers, elles fabriquaient de l'oxygène à titre de déchet. La quantité de ce gaz-ordure devenant de plus en plus importante, il leur fallut s'organiser pour survivre. Certaines, irréductibles, vivant là où l'oxygène ne pouvait pénétrer, continuèrent le régime qui leur réussissait (anaérobies). Les autres évoluèrent. Certaines se convertirent complètement et devinrent dépendantes de cet oxygène-déchet, élevé à la hauteur de principe vital (aérobies). Beaucoup se décidèrent à vivre selon les deux modes, appréciant l'oxygène lorsqu'il y en a, mais pouvant s'en passer. Lorsque les animaux apparurent, un nouveau destin s'offrit. Les microbes virent les reptiles sortir prudemment des mers de l'ère secondaire".

Là, l'auteur fait un très grand raccourcit évolutionniste, qui peut empêcher de comprendre que c'est le résultat de l'évolution de ces micro-organismes qui produit des êtres vivants plus complexes. "Volontaires ou embarqués malgré eux, certains microbes tentèrent leur chance. Délaissant l'humus ombreux sous les fougères arborescentes, les feuilles et les arbres destinés à devenir du super ou de l'ordinaire (là, nous trouvons que l'auteur force dans la vulgarisation, mais peu importe!), les mousses battues par les flots, ils suivirent ces véhicules amphibies. Des options s'offrent pour cette croisière : la surface écailleuse ou les profondeurs digestives (ce choix n'en est pas vraiment un, puisque tout dépend des multiples contacts entre micro-organismes et de leurs caractéristiques attirances-répulsions...), le pont promenade ou les soutes encombrées. Seuls les aérobies vraies ou anaérobies facultatifs pouvaient survivre au-dehors. Tous, mais surtout les anaréobies, choisirent l'obscurité chaude, nutritive et pestilentielle des tripes (pestilentielle, c'est vite dit, pour reprendre même ton humoristique!). Devenus parasites, incapables ou presque de retourner à leur patrie d'origine, ils passèrent d'un animal à l'autre au gré de l'évolution, de leurs appétences particulières et des catastrophes naturelles. Ils préféraient l'abondante fourrure des grands signes mais n'hésitèrent pas à coloniser un modèle moins velu, bipède à temps plein, l'homme. (...) L'enfant naît stérile. Il est rapidement contaminé par les microbes (l'auteur parle là des microbes extérieurs, car son corps abonde déjà de micro-organismes...) dès le début de sa sortie par les voies naturelles. (...). En réalité, il n'accepte pas n'importe quel microbe de l'environnement (pour poursuivre sur le même ton, grâce à qui? aux micro-organismes déjà là...). La bouche, office d'immigration le plus tolérant qui soit, doit être placé sous haute surveillance.(...) Sur la peau, mise à l'air, recouverte de la layette ou culottée par les couches, s'installe dans la majorité des cas une flore paisible (pas si paisible que ça d'ailleurs!) dont les éléments viennent des espèces parentales et ancillaires (et alors, les parents ne transmettent qu'une flore paisible!). Les bactériologistes ont étudié ce peuplement progressif et sélectif en surveillant les enfants nés par césarienne et soustraits aux contaminations extérieures par une bulle. Nous avons notre flore microbienne personnelle exactement comme nos empreintes digitales. (...).

Des processus complexes mettant en jeu des micro-organismes toujours en mouvement...

Pour aller voir de près ces populations qui s'interposent entre la lame du bistouri et le corps humain et dont nous avons bien du mal à nous débarrasser provisoirement (il s'agit, l'auteur a bien raison, d'une lutte perpétuelle et sans fin...), réduisons-nous un instant à l'échelle de la bactérie et inscrivons-nous pour un circuit du grand tourisme cutané.

La visite commence par le front. Le paysage est assez semblable aux steppes de l'Asie centrale, plus ou moins desséchées. La terre craquèle sous le soleil. De larges écailles de kératine se forment et se détachent. De minuscules roseaux, le duvet, émergent de-ci, de-là. une manne providentielle suinte le long de la tige et s'étale autour : le sébum. De petits puits, oasis en réduction, parsèment le terrain. Un geyser de sueur jaillit de temps à autre avec moins de régularité que le célèbre Old Faithful de Yellowstone. Sueur et sébum forment un limon dans lequel nous patinons si le front est exposé au soleil. Mais nous sommes venus voir les bêtes, comme au Kenya. Elles sont groupées en petites colonies autour des points d'eau. D'autres sont accrochées aux écailles de kératine que le vent emporte. Le guide nous montre des billes rondes et des bâtonnets, plus ou moins garnis de protubérances mobiles et changeantes. certains microbes s'accrochent comme des calamars. Les billes sont des staphylocoques dits blancs par opposition à d'autres, dorés. Ces staphylocoques blancs sont habituellement inoffensifs. Ils sont dépourvus de mâchoires agressives (comprenez que leur équipement enzymatique est sans danger pour les cellules vivantes). Les bâtonnets sont de débonnaires bacilles, parfois impliqués dans un conflit juvénile : l'acné. (....) Si nous campons sur place, nous pouvons constater que ces quelques tribus (deux millions de germes au centimètre carré) se nourrissent paisiblement, se reproduisent rapidement, mais que leur nombre reste remarquablement stable. Les plus hardis des touristes profitent de l'arrêt pour faire un peu de spéléologie. Ils descendent encordés dans les entonnoirs des glandes sudoripares et pitonnent le long des poils. Ils peuvent voir les cavernicoles groupés en petit nombre le long du poil et au fond des creux, à l'abri de la douche et du savon. Après les ouragans hygiéniques (...) ils envoient quelques uns des leurs repeupler la surface un moment déserte. Nous longeons ensuite une épaisse forêt, les cheveux. Nous ne nous y aventurerons pas, surtout s'il s'agit d'un de ces appendices capillaires de type mérovingien dont la résurgence a permis le retour des poux. Grouille dans les futaies une flore composite nombreuse et féroce. Elle résiste bien aux nouveaux shampooings de plus en plus parfumés et vitaminés mais de moins en moins antiseptiques. Nous allons directement à l'aisselle en traversant le thorax, savane herbeuse chez l'homme où paissent de nombreux troupeaux. La traversée de l'aisselle comble les touristes les plus blasés. dans cette forêt tropicale luxuriante, sous les pluies torrentielles et fréquentes, de nombreuses espèces (....) s'accrochent aux branches (...) patrouillent dans les marais. (...) Le grand tour continue par la visite du cratère géant, l'omblic. Peu d'animaux aux alentours de cette décharge privée géante où sédimentent les poussières champêtres et urbaines, les débris textiles les plus divers et quelques résidus alimentaires à l'abri des orages salvateurs. (L'auteur rend bien la multitude de micro-organismes nécrophages, se nourrissant de multiples débris naturels ou artificiels qui peuplent la peau...) (...) Nous traversons avec un grand frisson le désert de la soif : l'ongle. Rien n'y pousse. Rien n'y vit (Là, l'auteur exagère un peu!). Une grande corniche nous amène au-dessous des gorges du Tarn, je veux dire le périnée. Passent sans s'accrocher des hordes sauvages accompagnant les selles. Retournant à notre point de départ après cette visite au mètre carré et quelque chose de surface cutanée, le guide nous explique que les microbes que nous avons vu sont des résidents. Ils naissent, se nourrissent et se reproduisent sur place. Leur nombre, leurs espèces sont remarquablement fixes pour un individu donné, à un endroit précis, sous un microclimat stable. Cet équilibre est assuré par les qualités du sébum et de la sueur, nourritures pour les uns, poisons pour les autres, et par la présence même des habitants qui luttent pour conserver leur territoire. Cet équilibre démographique presque parfait (relativement...) et ce peuplement ethniquement homogène ne sont pas dus qu'au contrôle rigoureux des naissances. La lutte contre les envahisseurs est continuelle et sans merci. Il n'y a pas plus raciste que les germes résidents (l'auteur risque avec cette prose de tomber dans l'anthropomorphisme mais il indique par là la forte spécificité par rapport au milieu de nombreux micro-organismes...). Les microbes venus par les multiples contacts de la vie quotidienne ne sauraient s'éterniser là où ils ont été parachutés. Ils disparaissent en quelques heures. Mais ce temps est suffisant pour que la main ainsi contaminée aille dans une capable partie de ping-pong hospitalier contaminer quelque crudité, tétine de biberon ou aiguille à injection intramusculaire. Nous élevons nos propres envahisseurs du territoire cutané. A la jonction des muqueuses et de la peau des narines vivent des staphylocoques dorés, dotés d'enzymes à la gloutonnerie bien connue. Ils sont responsables des furoncles, des septicémies, des panaris, de l'infection au début de l'évolution des brûlures, de la très grande majorité des infections post-opératoires. De leur gîte narinaire, ils défilent sur toute l'aire cutanée en colonies si nombreuses qu'il y en a toujours une, quel que soit l'endroit où se produit la plaie. Certains d'entre nous élèvent plus de staphylocoques dorés que d'autres. S'ils sont pâtissiers, ils peuvent, en déposant ces chiots dans une crème anglaise, envoyer une noce à l'hôpital, les enfants d'une cantine scolaire en vacances forcées (c'est parfois digne de Stephen King, cette prose (voir son livre, Le fléau)....). Mais en dehors de conditions bien particulières, ces staphylocoques ne font que passer. (...) Les streptocoques vivant dans la gorge, les germes (...) des selles rejoignent ces touristes sans avoir, eux non plus, la possibilité de s'installer à demeure. La connaissance de l'écologie microbienne est indispensable, aussi bien à celui qui s'occupe d'hygiène alimentaire qu'au chirurgien ou au fabricant de déodorant. (...)". Ce texte montre bien la cascade d'événements entre le pullulement de certains micro-organismes en terrain favorable, les conséquences macroscopiques, les répercutions à l'échelle d'un organisme tout entier d'une multitude de combats microscopiques.

     Dans cette lutte, la biologie a bien identifié les différents acteurs, "amis" ou "ennemis" de l'organisme complexe qu'est un humain, a identifier nombre de ces cascades d'événements, souvent en faisant des sauts entre la présence de bactéries, virus et compagnie et l'effet de cette présence sous forme de maladie à des stades particuliers. Sans pour l'instant avoir le tableau complet des différents champs de bataille. L'objectif des études d'écologie microbienne est de parvenir à dresser la cartographie et le déroulement de ces batailles, en tenant compte de l'évolution qu'elles provoquent chez les acteurs mêmes, car c'est souvent au niveau génétique que cela se passe. Ils ont à élucider la nature, la fréquence et les lieux d'interactions entre plusieurs agents microbiens, pathogènes ou non pour l'homme. La chaîne d'évènements du niveau microscopique au niveau de la structure entière d'un individu n'est ni directe ni forcément aboutie : du niveau des relations entre microbes, entre virus, entre microbes et virus, entre cellules structurelles d'un part et cellules circulantes d'autre part et ces derniers, au niveau du système immunitaire jusqu'au niveau de chacun des organes éventuellement atteints, puis du niveau de chacun des organes à l'ensemble de la structurelle corporelle, il existe des batailles qui restent à un seul niveau comme d'autres qui mettent en jeu tout l'organisme. Longtemps l'ingénierie médicale s'est attaquée aux relations entre agents pathogènes et circuits défensifs. Maintenant, il s'agit de comprendre comment s'organise l'écologie microbienne. C'est d'abord au niveau microscopique que se situent les premières batailles, d'où l'importance de l'enjeu de telles recherches. 

Des batailles et des évolutions complexes...

   C'est ce que rappelle Philippe SANSONETTI dans une "leçon inaugurale" de 2008 au Collège de France. L'auteur titulaire de la chaire de microbiologie et maladies infectieuses traite alors des microbes et les hommes, de la guerre et de la paix aux surfaces muqueuses. Plusieurs points doivent demeurer à l'esprit lorsque l'on traite des batailles microscopiques :

- L'homme évolue dans un monde microbien : bactéries, virus, virus de bactéries (les bactériophages), levures et champignons. Citons aussi les parasites mono et multicellulaires, même s'ils n'entrent pas dans la définition des microbes stricto sensu car ils sont une cause majeures d'infection. 

- Dès que les êtres vivants sont devenus multicellulaires, ils ont dû socialiser avec les microbes, premiers occupants de la planète, et établir avec eux un état de commensalisme, voire de symbiose. Les êtres multicellulaires modèles, comme le vers Caenohabditis et la mouche Drosophilia, ont un mIcrobiote commensal - c'est le terme désormais utilisé pour définir la flore microbienne résidente - et sont sensibles à des pathogènes. Les systèmes gouvernant la gestion de cette interface, qui sont nés de l'adaptation de mécanismes parmi les plus fondamentaux du développement, ont été remarquablement conservés au cours de l'évolution, de l'insecte aux primates supérieurs. La co-évolution homme-microbes ne s'est pas résumée à la reconnaissance et à l'éradication des pathogènes ; elle a aussi mené à la tolérance des microbiotes commensaux. La veille microbiologique de notre organisme est permanente.

- A côté des maladies infectieuses aiguës, on observe des colonisations chroniques ne donnant lieu à des complications significatives que dans un pourcentage limité de cas. Ainsi, dans les régions pauvres de la planète, la bactérie Helicobacter pylori, un pathogène gastrique, peut coloniser la population dès le plus jeune âge, mais elle ne donnera lieu à des complications (ulcère gastroduodénal, cancer de l'estomac) que chez une fraction limitée des individus. Faut-il la décrire comme un commensal violant la frontière, ou comme un pathogène furtif assurant sa survie prolongée? Faut-il invoquer la susceptibilité variable des individus en fonction de leur bagage génétique, ou des facteurs environnementaux? Probablement les quatre à la fois, ce qui souligne que la recherche dans le domaine des maladies infectieuses doit être multidisciplinaire.

- Pour compliquer ce schéma, certaines pathologies comme les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin (la maladie de Crohn par exemple) reflètent une mauvaises gestion de l'interface avec notre microbiote commensal. L'analyse génétique de ces maladies commence à nous fournir des gènes candidats, qui sont autant de pistes orientant vers la nature moléculaire et cellulaire de cette interface. Va-t-il falloir revoir nos concepts et définitions des maladies infectieuses? Susceptibilité génétique à des organismes de l'environnement habituellement non pathogènes, infections opportunistes des sujets immunodéprimés, infections pluri-microbiennes : les postulats de Koch souffrent des exceptions. Les voies de la co-évolution hôte-microbe restent souvent impénétrables, et seule une perspective évolutionniste fondée sur une vision de pression sélective mutuelle a un sens.

- "Les espèces qui survivent ne sont pas les espèces les plus fortes ni les plus intelligentes, mais celles qui s'adaptent le mieux aux changements", écrivait déjà Charles Darwin. "L'évolution procède comme un bricoleur qui pendant des millions et des millions d'années, ruminerait lentement son oeuvre, la retouchant sans cesse, coupant ici, allongeant là, saisissant toutes les occasions d'ajuster, de transformer, de créer", écrit François Jacob dans Le Jeu des possibles. Sans cette lecture, on ne peut comprendre comment s'est développée notre interface avec les microbes : par exemple comment une voie gouvernant le développement dorso-ventral de la mouche a pu devenir une voie de perception des microorganismes jusque chez les mammifères ; ou encore, comme un flagelle bactérien a pu se transformer en un appareil de sécrétion de toxines, ou vice versa. 

- Au fond, l'homme est un hybride primate-microbes. Nous hébergeons dix fois plus de bactéries que nous ne possédons de cellules somatiques et germinales. Le tractus intestinal héberge l'essentiel de ce microbiote, atteignant le chiffre astronomique de 10 puissance 14 bactéries (cent mille milliards). L'extrapolation des résultats d'identification moléculaire indique que nous hébergeons de 15 à 30 000 espèces différentes. On peut donc considérer que la séquence du génome humain ne sera complète tant que l'on ne disposera pas de celle de son microbiome, soit probablement un pool de gènes 100 fois supérieur au génome humain. C'est une gageure, car le microbiote varie d'un individu à l'autre, d'une région à l'autre, d'un site anatomique à l'autre.

- Simplifions... Le microbiote intestinal comporte deux grands groupes : les firmicutes, bactéries à Gram positif anaérobies, et les bacteroidetes, bactéries à Gram négatif anaérobies. Les protéobactéries qui nous sont les plus familières, comme Escherichia coli, sont en fait ultraminoritaires - au moins à l'homéostasie, car dans les situations pathologiques, comme les maladies inflammatoires de l'intestin, les équilibres sont rompus et les bacteroidetes disparaissent au profit de pratéobactéries. Qui est l'oeuf, qui est la poule? Est-ce la maladie inflammatoire qui cause le déséquilibre microbiote, ou le déséquilibre qui cause la maladie inflammatoire?

- Essayons de simplifier. Le microbiote intestinal a une activité métabolique globale équivalente à celle d'un organe comme le foie. Cet organe surnuméraire a de nombreuses fonctions. Il mai tient un effet de barrière contre les microorganismes allogènes, éventuellement pathogènes. Il assure l'homéostasie de la barrière épithéliale intestinale en stimulant sa restitution en cas d'altération, mais assure aussi le développement et le maintien du système immunitaire muqueux ainsi que du réseau vasculaire sous-épithélial. Il joue un rôle clé dans la nutrition et le métabolisme : hydrolyse et fermentation des polysides complexes, biosynthèse de vitamines, production d'acides gras à chaînes légères qui représentent une source nutritionnelle majeure pour l'épythélium, détoxification des xénobiotiques alimentaires. Il ne s'agit donc plus de commensalisme au sens générique du terme, mais bien d'une symbiose.

- Mêmes si les pathogènes sont minoritaires dans cet environnement microbien, leur impact est majeur. Dans Destin des Maladies infectieuses, (dans les années 1930) Charles Nicolle se demande si l'on peut tirer une ligne définissant d'un côté les bonnes bactéries - le microbiote - et d'un autre les mauvaises, celles qui sont pathogènes?

- Émile Roux écrivait que "la virulence  d'un microbe (pathogène) (ce qui fait sa spécificité) est son aptitude à vivre dans l'organisme des êtres supérieurs et d'y secréter des poisons". Charles Nicolle, à la suite des travaux de Louis Pasteur et de ses élèves concluait qu'"il y a donc de bonnes raisons de penser que la virulence est liée à un support matériel. Ne la voyons-nous subir parfois des variations brusques auxquelles on peut donner légitimement le sens et de nom de "mutations", et ces variations subites se traduire, en dehors de l'adaptation à un être nouveau, par l'acquisition de propriétés pathogènes nouvelles vis-à-vis de l'espèce animales qu'elle (la bactérie pathogène) infecte ordinairement?

- Presque concurremment, Frederick Griffith découvre à Londres la transformation chez le pneumocoque, permettant la démonstration du principe transformant de Griffith - capable de restaurer l'expression de sa capsule, donc sa virulence, à une souche a-capsulée de pneumocoque - était détruit par l'enzyme DNase. Cette expérience prouvait que le support matériel de la virulence étant l'acide désoxyribonucléinque (ADN) qui "accessoirement" devenait LE support de l'hérédité.

- On découvre rapidement que certains facteurs clés de la virulence, comme la toxine diphtérique, sont codés par des éléments génétiques mobiles comme le bactériophage bêta. Puis survient, dans les années 1950, la révolution moléculaire : André Lwoff, Jacques Monod, François Jacob, Elie Wolmann et bien d'autres forgent les concepts et les outils qui vont permettre de faire se rejoindre, sinon Escherichia coli et éléphant, au moins Escherichia coli et microorganismes pathogènes.

- Stanley Falkow eut alors l'intuition que cette génétique moléculaire naissante allait permettre de déchiffrer le pouvoir pathogène des microbes, dans Infectious Multiple Dru Resistance, de 1975. 

- Que nous ont appris la génétique moléculaire, puis la génomique des pathogènes? Escherichia coli s'est avéré dès le début constituer un excellent modèle. Cette même espèce comporte en effet des isolats commensaux et des isolats pathogènes, ces derniers pouvant se décomposer en plusieurs pathovars intestinaux, urinaires, septicémiques, responsables de méningites. Il est vite apparu qu'au delà des propriétés métaboliques et antIgéniques souvent prises en défaut, chacun de ces pathovars a une signature génétique complexe correspondant à l'accrétion génomique d'éléments ; certains sont mobiles, les bactériophages et les phagiques ; d'autres sont fixés dans le chromosome mais probablement d'origine phagique : les "ilots de pathogénicité". Cette pathogénicité s'est construite par sauts quantiques, sous oublier la "touche finale" de mose de l'ensemble de ce dispositif sous le contrôle d'une stricte hiérarchie de régulations répondant aux conditions environnementales. Les séquençages et les analyses pngénomiques ont parfaitement confirmé ce concept, traduisant l'existence de flux constants de gènes.

- Des questions persistent : quelle est l'origine de ces gènes étrangers? Ce modèle est-il vrai pour l'ensemble des pathogènes? La réponde simple est "souvent mais pas toujours". Les organismes modèles sont des objets idéaux de recherche à condition de savoir en sortir. Enfin, les virus ont-ils subi une évolution génomique similaire? Oui, sans doute, pour les grands virus ADN comme les Pox et les Herpes, qui ont acquis des gènes de leurs partenaires cellulaires leur servant essentiellement à leurrer notre système immunitaire. C'est moins clair pour les virus ARN, où les recombinaisons intra-espèce et la piètre fidélité de l'ARN polymérase contribuent à générer la diversité nécessaire à l'adaptation aux hôtes et aux sauts d'espèces. 

- Revenons au coeur du paradoxe du commensalisme et de la pathogénicité qui sont gérés par les mêmes systèmes de surveillance immunologiques. Les commensaux intestinaux établissent un subtil dialogue moléculaire avec l'épytélhium à travers le filtre du mucus de surface, sur lequel ils sont établis en biofilms complexes. Ils sont maintenus à distance respectable par un gradient de facteurs antimicrobiens épythéliaux, et perçus en proximité et densité par l'échantillonnage permanent de molécules propres au monde procaryote. Ce dialogue moléculaire résulte, via l'analyse et le filtrage épithélial de ces signaux, en une situation tolérogène pour le microbiote. Des mécanismes sans doute très proches président à la tolérance des autres microbiotes, particulièrement le microbiote cutané.

- Les pathogènes disposent eux d'un arsenal de facteurs de virulence leur permettant d'accéder aux surfaces de l'hôte, d'y adhérer, éventuellement de les envahir, d'y injecter grâce à des systèmes dédiés des toxines qui vont assurer la subversion de la barrière épithéliale et de ses système de défense immunitaire. L'ensemble de ces effets est perçu par l'hôte comme un signal de danger, d'un seuil d'alerte dépassé : d'où une réponse immunitaire innée inflammatoire microbicide, mais aussi destructrice, largement responsable des symptômes et lésions de la maladie.

Philippe SANSONETTI, Des microbes et des hommes, Guerre et paix aux surfaces muqueuses, Leçon inaugurale du Collège de France, 20 novembre 2008. Raymond VILAIN, "jeux de mains", Arthaud, 1987 ; Réseau Microtrop.

Relu le 1 septembre 2020

    Si la notion de parasitisme est largement péjorative, notamment en philosophie morale et en philosophie politique, les réflexions en matière de biologie et d'évolution obligent à à en avoir une toute autre perception. Et cela depuis assez longtemps, comme en témoigne certaines documents animaliers pour le large public et les recherches en matière de développement dans la nature en ce qui concerne les spécialistes en sciences naturelles.

L'étendue importante et le sens du phénomène parasitaire

      Le phénomène parasitaire est largement répandu dans le monde vivant, comme le rappelle Georges LARROUY. "Chaque espèce est susceptible d'être parasitée. Tous les grands groupes, depuis les unicellulaires jusqu'aux Végétaux et aux Animaux, comprennent des espèces parasites. Sous des formes diverses, le parasitisme est présent depuis les êtres les plus simples, nécessairement parasites, tels les Virus, jusqu'aux êtres organisés les plus complexes, termes actuels de l'évolution des grands Embranchements : Mollusques, Crustacés, Insectes, Oiseaux, certaines Orchidées, etc. Le fait parasitaire permet de poser, séparément et d'une façon plus synthétique, tous les grands problèmes de la biologie à travers un couple privilégié, le couple hôte-parasite, dont l'étude permet des modélisations fructueuses. Grâce au travail de générations de biologistes et de zoologistes, le parasite peut être utilement comparé à des espèces apparentées, demeurées libres, afin d'apprécier les modifications induites par la vie parasitaire, qu'elles touchent à la morphologie, à la physiologie ou aux comportements. Aussi les principales questions relatives au parasitisme se posent-elles d'emblée en termes d'adaptation, d'évolution, de sélection : "...Le parasitisme est directement lié aux problèmes de l'adaptation et de l'évolution" (L GALLIEN, 1948).

"Le parasitisme réalise des expériences naturelles aussi variées que nombreuses, riches en enseignement pour l'évolutionniste" (P P GRASSÉ, 1966)."  Dans sa définition du parasite, le même auteur écrit que "le parasite est, littéralement, "celui qui vit à côté de sa source de nourriture". Mais le terme implique aussi que le parasite vit aux dépens, au détriment de son hôte, dont il tire les matériaux indispensables à la synthèse de sa propre substance. On peut ajouter qu'il s'agit, dans la plupart des cas, d'une association de longue durée (...) ayant un caractère de profit unilatéral. Il existe des cas situés à la limite entre le parasitisme et d'autres types de relations interspécifiques. En principe, un prédateur tue sa proie sitôt qu'il entre en contact avec elle, alors que l'hôte survit plus ou moins longtemps à la présence d'un parasite. Il est vrai qu'une large tolérance du parasite par son hôte est un gage de réussite parasitaire et signe une bonne adaptation.(...) Bien des parasites provoquent la mort de leur hôte, parfois rapidement (...)" "Le poids, ajoute t-il après quelques exemples, du dommage causé à l'hôte par les prélèvements du parasite permet de distinguer le commensal, qui, tout en détournant de la nourriture, n'exerce pas trop de dommages, des inquiliens ou cleptoparasites, qui volent de la nourriture ou les matériaux préparés par l'hôte pour sa subsistance, voire sa progéniture, et sont plus spécifiques et parfois beaucoup moins nuisibles (...) Ainsi tous les degrés peuvent être observés dans la nuisance parasitaire, depuis le dommage léger lié à la présence dans le caecum humain de quelques Trichocéphales jusqu'à la mort à terme de toute une fourmilère de Tetramorium caespitum liée à l'exécution de la reine par ses propres ouvrières sous l'influence d'une femelle d'Anergates atratulus nouvellement adoptée (...)". 

Génétique du phénomène parasitaire

Georges LARROUY toujours, écrit, après avoir décrit les types parasitismes et des adaptations parasitaires sur le plan de la morphologie, de la physiologie et des réactions immunitaires de l'hôte, les modifications comportementales induites chez un hôte par la présence d'un parasite, que l"on peut retrouver dans les travaux de E. MAYR (1981) quelques réflexions applicables à (...) des comportements parasitaires complexes." "Un comportement a d'autant plus de chances d'obéir à un programme génétique ouvert que la durée de vie de l'individu, et plus particulièrement la durée relative de la période consacrée à l'apprentissage, est longue. Dans ces conditions, on ne s'étonnera pas que E. Mayr considère les comportements interspécifiques ou les comportements non communicatifs très stéréotypés qui relèvent du parasitisme comme obéissant à des programmes génétiques fermés, car ils ne permettent guère de variations ; le coût de l'erreur est dans ce cas souvent trop lourd. On note toutefois, dans un nombre parfois élevé de cas, des comportements aberrants du parasite qui, en règle générale, mais pas toujours, amènent sa destruction sans descendance : les Furcocercaires de Bilharzies peuvent venir parasiter des hôtes inadaptés, les migrations des Douves hors des voies habituelles ne leur permettent pas de se reproduire, certaines Filaires animales peuvent se retrouver chez l'Homme, mais perdent toute chance de survie.

C'est tout le problème des "impasses parasitaires" qui sont nombreuses. Le manque de rigueur de tels programmes génétiques comportementaux (car plusieurs séquences sont impliquées) traduit-il une variabilité élevée de certains déterminants génétiques de ces comportements, variabilité sur laquelle la sélection n'aurait pas eu le temps de manifester ses effets? Quoi qu'il en soit, la prolificité du parasite (source de variabilité elle aussi) compense largement le déficit populationnel issu de l'échec de quelques représentants de l'espèce. On doit par ailleurs constater que le "flou" dans le déterminisme de certaines séquences de reconnaissance a permis à nombre de parasites "opportunistes" la colonisation de nouvelles niches écologiques dont leur espèce a tiré le plus grand bénéfice. C'est évidemment le cas des parasites venus de l'animal à l'Homme, mais ce peut être aussi le cas de tous les parasites "en attente" et qui se révèlent à la faveur de modifications de leur environnement. L'aspect véritablement des réflexions de E. Mayr concernant l'évolution rapide, cohérente et corrélée de caractères génétiquement déterminés - évolution dont le sens, la vitesse et l'harmonie peuvent conditionner la réussite ou l'échec de l'espèce (...) réside dans sa prise en compte de l'équilibre interne du génome, des phénomènes épigénétiques et du rôle des gènes ou systèmes de gènes régulateurs.

A la suite de Britten et Davidson (1969), il écrit (en 1974, Populations, espèces et évolution, Hermann) (...) : "le fait que les macromolécules des gènes structuraux les plus importants sont si semblables, des Bactéries aux organismes les plus supérieurs, se comprend beaucoup mieux si on attribue un rôle majeur aux gènes régulateurs. Comme ils affectent fortement la viabilité de l'individu, ils constituent les cibles principales de la sélection naturelle. Les gènes régulateurs font partie d'un système délicatement équilibré, beaucoup plus que les gènes de structure, et on peut donc présumer qu'ils constituent un mécanisme majeur pour la coadaptation. Il est vraisemblable que le taux de la transformation évolutive des macromolécules des gènes structuraux importants est contrôlé en grande partie par le système des gènes régulateurs..." Le dernier niveau d'explication concernant l'évolution des organes, des fonctions ou des comportements parasitaires peut maintenant être recherché et caractérisé à l'étage moléculaire. Le phénomène de l'amplification des gènes favorables en un laps de temps très bref à l'échelle des générations, comme cela a été démontré pour la résistance des Culicides aux insecticides organo-phosphorés (...) fournit aux évolutionnistes une image nouvelle des effets d'une pression sélective élevée. Il en est de même pour l'incorporation rapidement généralisée de plasmides conférant à des espèces parfois très différentes de Bactéries une résistance élevée, à tel ou tel antibiotique."

   Il s'agit donc, à la lumières des récentes recherches, d'une nouvelle conception du parasitisme. Pour A. J. MAC INNIS par exemple (A general theory of parasitism, Proceeding of the Third International Congress of Parasitology, Munich, 1974), le parasite peut être défini comme l'un des partenaires d'un couple d'espèces interagissantes aux génomes intégrés de telle manière que la survie du parasite dépend au minimum d'un gène de l'autre espèce interactive appelée hôte. Tout organisme susceptible de fournir l'information génétique requise est un "hôte spécifique". Parmi ces hôtes, certains peuvent d'ailleurs n'être que des hôtes potentiels ou en attente si des barrières écologiques, géographiques, comportementales... font obstacles à la constitution du couple hôte-parasite. Selon K. VIKERMAN (The impact of future resarch on our understanding of parasitism, international Journal of Parasitology, 1987), notre compréhension de la nature du parasitisme dépendra en dernier ressort d'une analyse de la dépendance génétique des parasites vis-à-vis de leurs hôtes.

Parasitisme et Évolution

      Dans son exposé sur le parasitisme et l'évolution des traits d'histoire de vie, Y. MICHALAKIS met l'accent sur les modifications induites chez l'hôte de l'action du parasite. Face à des parasites virulents, les hôtes cherchent d'abord à se défendre : la première défense consiste à éviter de rencontrer le parasite, mais les hôtes n'y parviennent pas toujours et doivent donc lutter en cas de rencontre. Lutter, c'est-à-dire, empêcher le parasite de pénétrer dans l'hôte par des barrières physiques (peau...) ou par des mécanismes de reconnaissance (gène-pour-gène) ou empêcher son développement, limiter sa croissance, par un système immunitaire (pour les organismes libres). Le fonctionnement de la machinerie immunitaire complexe comporte souvent des coûts énergétiques qui entraînent des modifications des traits d'histoire de vie. Le professeur du GEMI de Montpellier décrit le problème de l'allocation des ressources entraîné par la présence du parasite et les conditions qui favorisent l'antagonisme entre plusieurs fonctions à l'intérieur de l'organisme. Si plusieurs mécanismes se mettent en fonction dans la plupart des cas observés pour tenter d'éradiquer ou de limiter le parasite, il existe d'autres cas où s'opère un ajustement de l'allocation de ces ressources dans le sens d'une tolérance au parasite. Si l'attention des chercheurs s'est polarisé sur l'hôte, de plus en plus ils s'orientent vers la connaissance des mécanismes d'évolution du parasite, dans ses ajustements aux efforts de l'organisme hôte. C'est une véritable écologie des systèmes parasitaires qui se découvre.

Y. MICHALAKIS, Parasitisme et évolution des traits d'histoire de vie, GEMI de Montpellier, site internet //GEMI-MPL.IRD.FR. Georges LARROUY, article Parasite, Parasitisme, dans Dictionnaire du Darwinisme et de l'Evolution, PUF, 1996.

ETHUS

Relu le 1er août 2020

       L'ouvrage du spécialiste des virus, à grande expérience entre autres à l'Institut Pasteur et aux deux plus grands centres américains de lutte contre les virus (CDC d'Atlanta et USAMARIID de l'armée amércaine), possède le mérite singulier, de "remettre les pendules à l'heure" dans les appréciations historiques de l'effet de l'action de parmi les plus petits êtres vivants sur l'espèce humaine, trop souvent ignorante de leur activité.

Ainsi de grandes tranches de l'histoire humaine - la conquête par les Occidentaux de l'Amérique, de multiples guerres, dont la première guerre mondiale et ses conséquences... - trop souvent analysées en termes de défaites et de victoires stratégiques de peuples et de pays vis-à-vis d'autres, doivent-elles être comprises en prenant en compte l'action des virus, et ce jusqu'à des périodes récentes et même sans doute aussi aujourd'hui. Le propos de Jean-François SALUZZO est de faire revivre l'histoire des hommes, victimes ou chasseurs de virus, en se limitant à quelques agents des plus redoutables. 

       Ainsi, à propos de la variole, "ente les XVIe et XVIIe siècles, les Européens auront colonisé l'ensemble du continent américain. En Afrique, la situation a été totalement différente. Au début du XVIIIe siècle, on ne compte que quelques milliers de colons européens, principalement localisés sur des comptoirs côtiers. la pénétration du centre de l'Afrique ne se fera qu'à la fin du XIXe siècle. Contrairement au continent américain, ce sont les maladies qui ont empêché la colonisation du continent africain. Il a fallu attendre la découverte de la quinine pour rendre effective la pénétration des Européens au coeur de l'Afrique. Les maladies infectieuses, et notamment la fièvre jaune, le paludisme, ont constitué un rempart efficace au processus de colonisation. Au XXe siècle, le bilan est sans équivoque : il ne reste quasiment plus d'Amérindiens alors que l'Afrique connaît la plus forte démographie du globe. La fragilité vis-à-vis des maladies d'un côté, la résistance de l'autre expliquent cette évolution."

La véritable histoire de la variole, à l'aide des méthodes d'investigations, archéologiques entre autres, peut de nos jours être connue, en révisant à très fortes hausses les hécatombes causées en Amérique par son introduction. Elle nous montre aussi qu'à l'activité "naturelle" de cette maladie se mêle parfois des considérations tactiques d'extermination de la part d'hommes possédant une certaine connaissance des voies de sa propagation. Ce qui ressort de cet examen de la variole, de la fièvre jaune, de la poliomyélite, de la grippe, du sida, de la fièvre de Lassa, du virus Ebola et du virus Hantaan, objets d'autant de chapitres de cet ouvrage, c'est l'existence omniprésente et parfois décisive de ces micro-organismes au milieu des conflits humains. Si les hommes ont parfois consciemment introduits ces micro-organismes dans leurs conflits, leur activité a souvent des répercussions imprévisibles, ce qui explique par ailleurs la grande réticences des états-majors de défense des principaux pays quant à l'emploi d'armes bactériologiques. Et ces conséquences, non seulement entravent certaines grandes stratégies (l'impossibilité pour les "États-uniens" d'envahir le Canada à une certaine période...), se situent souvent sur le long terme, influant directement sur la démographie de belligérants.

  En conclusion, l'auteur écrit : "Il y aura donc des maladies nouvelles. C'est un fait fatal. Un autre fait aussi fatal est que nous ne saurons jamais les dépister dès leur origine. Lorsque nous aurons des notions de ces maladies, elles seront déjà toutes formées, adultes pourrait-on dire".

Ces quelques lignes prophétique - qui résonnent, pouvons-nous ajouter, fortement en ces temps de coronavirus des années 2019-2020 -, ont été écrites par le prix Nobel de médecine, Charles Nicolle, en 1933. Elles ont un corollaire : face à ces nouvelles maladies, il y aura de nouveaux chasseurs de virus. Qui seront-ils? Probablement, comme dans le passé, ils se diviseront en deux groupes : les hommes de terrain, les "cow-boys" de la virologie, comme les appelle la journaliste Laurie Garrett. Ils seront chargés d'aller traquer les virus jusqu'au fin fond des forêts tropicales. A court terme, ils ont à résoudre le mystère du réservoir du virus Ebola qui, après vingt-cinq années de recherche, n'est toujours pas élucidé.

Le deuxième groupe comprend les chercheurs des laboratoire qui, grâce à l'amélioration permanente des techniques virologiques, pourront établir l'étiologie virale de certains cancers, ou celle de certaines maladies neuro-dégénératives. Des résultats spectaculaires sont attendus dans les années futures. Les traitements à l'aide d'antiviraux et les vaccins constitueront une part très active des recherches à venir. Les remarquables progrès dans le traitement du sida ou des hépatites ouvrent d'extraordinaires possibilités qui étaient totalement inimaginables il y a une trentaine d'années, lorsque les manuels de virologie indiquaient : "il n'existe aucune traitement antiviral".

Face aux scientifiques, il y les virus, les seuls prédateurs de l'homme. Nous avons à plusieurs reprises cité l'exemple des arbovirus : six cent ont été décrits, et nous ne connaissons le pouvoir pathogène que de 10% d'entre eux. Pour la plupart, ils sont présents dans les zones tropicales, mais les facteurs de leur émergence sont progressivement réunis, le transport aérien les rapproche des pays de l'hémisphère Nord. L'exemple du virus West-Nile est très significatif : inconnu du corps médical jusqu'à ces dernières années, il a été introduit depuis peu en Israël, en Roumanie, en Russie et aux États-Unis où il persiste. Combien d'autres virus suivront ce même parcours? Comme l'indique Joshua Lederberg, "le monde est un petit village. Toute négligence dans l'étude des maladies en quelque part de notre planète est à notre propre péril." La collaboration entre les "cow-boys" de la virologie et les biologistes moléculaires offre une exceptionnelle opportunité pour combattre les virus dès leur apparition. Les techniques mises au point dans les laboratoires de l'hémisphère Nord doivent bénéficier aux chercheurs des pays tropicaux ; seule une étroite collaboration Nord-Sud peut permettre de dépister les nouveaux virus dès leur apparition. L'histoire du sida doit être retenue." 

C'est donc uns véritable guerre qui se livre entre l'espèce humaine et différentes espèces virales. C'est ce conflit entre l'espèce dominante de la planète et les différentes espèces aux agents microscopiques, qui a déjà influé dans le cours de l'histoire humaine, qui importe sans doute le plus. Nul doute qu'à trop se focaliser sur ses conflits internes, les hommes peuvent perdre la guerre essentielle...

           Écrit dans un style journalistique, cet ouvrage comporte, à l'appui des analyses et des faits exposés, de nombreux éléments bibliographiques.

    L'éditeur présente ce livre de la manière suivante (quatrième de couverture) : "Les manuels d'histoire passent sous silence le rôle souvent décisif joué par les maladies infectieuses dans l'évolution des civilisations. Pourtant, ce ne sont pas Cortez ou Pizarro, avec une poignée de valeureux conquistadores, qui ont anéanti les civilisations précolombiennes, mais bien la variole et la rougeole. Les Américains doivent en partie la conquête de l'Ouest à la fièvre jaune qui, en décimant les troupes de Napoléon stationnées en Haïti, ont conduit Talleyrand à offrir en 1804 la Louisiane, terre maudite, à Jefferson. Cette même maladie provoquera l'échec de Ferdinand de Lesseps dans sa tentative de percement du canal de Panama, tandis que la variole empêchait le conquête du Canada par le jeune Etat américain.

A côté de telles informations inédites, le livre de Jean-François Saluzzo décrit également la véritable guerre menée par des scientifiques courageux et opiniâtres contre ces virus qui sont des prédateurs de l'homme. Walter Reed, par exemple, décide de soumettre ses collègues à la piqûre des moustiques soupçonnés d'être les vecteurs de la fièvre jaune. L'obstination se révélera l'un des traits dominants de ces chercheurs : il faudra quarante ans à Jenner pour imposer la vaccination contre la variole et près d'un siècle pour que Gallo découvre le premier rétrovirus humain responsable d'un cancer. Au prix d'une grande persévérance, et souvent au péril de leur vie, d'audacieux virologues identifieront sur le continent africain les pestes de demain : Ebola, Marburg, Lassa. La guerre contre les virus est un récit passionnant d'une réalité qui nous concerne tous."

    Jean-François SALLUZO, docteur ès sciences, docteur en pharmacie, expert de l'Organisation Mondiale de la Santé, en poste actuellement chez Aventis Pasteur, après avoir travaillé 14 ans à l'Institut Pasteur, est également l'auteur d'autres ouvrages spécialisés dans la question des virus : A la conquête des virus (Belin, 2009), Grippe aviaire, sommes-nous prêts?, avec Catherine LACROIX-GERDIL (Belin, 2006), Les virus émergents, avec Pierre VIDAL et Jean-Paul GONZALEZ (IRD Editions, 2005), La variole (PUF, collection Que sais-je?, 2004), Des hommes et des germes (PUF, 2004), Ces hommes qui ont traqué les virus (Plon, 2002)...

Jean-François SALUZZO, La guerre contre les virus, Plon, 2002, 290 pages. 

Complété le 2 janvier 2013. Relu le 4 août 2020.

              Il existe des livres clés pour comprendre à la fois le monde et l'évolution des idées et L'homme neuronal, de Jean-Pierre CHANGEUX, chercheur dans plusieurs domaines de la biologie, de la structure et de la fonction des protéines, au développement précoce du système nerveux, publié en 1983, en fait partie.

Il fait le tour des nouvelles acquisitions de connaissances qui ont continué (et se sont même accéléré depuis), qui ont donné naissance à un nouveau corpus nommé neurosciences. Destiné à un public en majorité étudiant mais ouvert à un très large public - certains chapitres trop techniques pour certains peuvent dans une certaine mesure survolés, l'ouvrage assez copieux, abondamment pourvu de figures, peut servir d'introduction aux connaissances actuelles en biologie. Il donne en tout cas une vision assez impressionnante des nouvelles connaissances, dont le même auteur effectue en 2008, une nouvelle synthèse dans Du Vrai, du Beau, du Bien. Si l'on veut comparer les deux ouvrages - en mettant de côté le renouvellement des connaissances scientifiques - ce dernier donne une plus grande place aux interprétations philosophiques de l'auteur, induites selon lui par ces nouvelles connaissances. Aussi, c'est comme cela, sans forcément entrer dans une polémique sur la place des sciences biologiques au sens large dans la constitution d'une nouvelle vision de la vie en société ou sur la place de l'homme dans l'univers, que peut se lire L'homme neuronal.                                                                                                                                Pendant toute sa carrière scientifique, Jean-Pierre CHANGEUX est fidèle à une conception moniste du cerveau de l'homme, du niveau moléculaire au niveau cognitif. Il est convaincu que la sélection est à la base de processus vitaux plutôt que l'instruction, et que le cerveau a une véritable activité, qu'il ne se borne pas à répondre aux incitations de l'environnement. Ce point de vue l'oppose à des philosophes comme RICOEUR, qui soulignent entre autres toujours le danger d'une perception de l'homme trop dépendante de l'acquisition récente d'un type de connaissances scientifiques (chose sans doute inévitable, mais dont il importe d'être très conscient et critique...). 

            Foisonnant, mais moins touffus que l'ouvrage de 2008, L'homme neuronal est une très bonne introduction à ce qui est aujourd'hui regroupé sous le terme de neurosciences, bien plus donc que Du Vrai, du Beau, du Bien, qui entre dans des considérations philosophiques importantes et sans doute nécessaires.

L'auteur examine ce qu'on appelle l'organe de l'âme, de l'Égypte ancienne à la Belle Époque, survol historique des différentes recherches qui fondent la connaissance scientifique, qui se dégage de considérations spirituelles et qui situent le cerveau dans une perspective strictement matérialiste. Le biologiste entre ensuite dans le détail des "pièces détachées", des substrats, qui, assemblés d'une certaine manière, permettent le fonctionnement du cerveau. Dans les chapitres suivants (Les esprits animaux, Passage à l'acte, Les objets mentaux....), il s'agit de comprendre, par de multiples expériences qui mettent en jeu l'électricité cérébrale, non seulement comment se forment les représentations de l'extérieur de l'organisme, mais également, carrément, la conscience. Ses explications dans Les aspects génétiques, qui seront amplement développés plus tard dans le livre de 2008, permettent de concevoir comment se transmettent, de l'appareil génétique aux cellules nerveuses, les modèles de comportements, à travers des expérience notamment sur les embryons humains. C'est ce qui amène l'auteur à l'hypothèse de l'Épigenèse, ou comment l'assemblage du cerveau se stabilise de génération en génération, sous l'effet des modifications environnementales. A l'époque de la rédaction du livre, les données expérimentales concernant ce processus sont minces; Ce qui ne l'empêche pas de proposer comme hypothèse une Anthropogénie, un schéma biologique de transformation du cerveau des primates, tout en soulignant que le mécanismes génétiques qui sont intervenus dans la poussée évolutive qui va de l'Homo habilis à l'Homo sapiens sapiens resteront vraisemblablement longtemps hors d'atteinte. 

          A travers des expériences de régénération de cellules du cerveau dans le cas de traitement de maladies "organiques", Jean-Pierre CHANGEUX se propose d'examiner "la relation d'interaction réciproque qui s'établit chez l'homme entre le social et le cérébral" et termine son livre sur une note inquiète à propos de liens dégradés entre l'homme et son environnement. Ces liens dégradés sont-ils en train de dévaster le cerveau humain? S'il prend comme fait marquant l'utilisation de plus en plus fréquente de tranquillisants par les hommes pour continuer tout simplement à vivre et à se supporter, nous pouvons deviner que son propos est plus vaste. Ceci est confirmé à la lecture de Du Vrai, du Beau, du Bien. Si les lecteurs qui se sont précipités sur ce dernier livre ont le sentiment de se perdre un peu dans la richesse des réflexions d'ordre historique, biologique, moral, philosophique... que le praticien et le théoricien des neurosciences y expose, abordant la notion de neuroculture par exemple, nous ne pouvons que conseiller de lire d'abord L'homme neuronal pour s'ancrer dans des connaissances sur le cerveau.

          C'est la la nature de la conscience que Jean-Pierre CHANGEUX explore en fin de compte. Vers la fin du dernier ouvrage, nous pouvons lire les différentes étapes de réflexion et d'expérimentation (au niveau des structures cellulaires du cerveau) qui lui permettent d'effectuer une modélisation des fonctions cognitives.

Notons particulièrement à une de ces étapes "l'architecture de base de l'organisme formel proposé repose sur deux principes :

- La distinction de deux niveaux d'organisation : un niveau de base sensori-moteur et un niveau supérieur (...) où se situe un générateur de diversité encodé par des groupes de neurones-règles dont l'activité varie alternativement d'un groupe à l'autre ;

- L'intervention de neurones de récompense - ou de renforcement positif ou négatif - dans la sélection de la règle qui s'accorde avec le signal reçu du monde extérieur (donné par exemple par l'expérimentateur)."  

Par la suite un modèle "plausible des bases neuro-anatomiques de l'espace de travail conscient (...) a pu être proposé. Celui-ce se définit comme un espace de simulation, supramodal, d'actions virtuelles, où s'évaluent buts, intentions, programmes d'action, etc, en référence à l'interaction avec le monde extérieur, les dispositions innées, le soi et l'histoire individuelle, les normes morales et les conventions sociales internalisées sous force de traces de mémoire à long terme."

L'hypothèse fondamentale de ce modèle "est que les neurones pyramidaux du cortex cérébral, qui possèdent des axones longs et sont susceptibles de relier entre elles des aires corticales distinctes et même des hémisphères cérébraux, souvent de manière réciproque, constituent la base neurale principale de l'espace de travail conscient." Jusqu'à la fin du livre, le biologiste abonde en références et de précisions, et veut montrer son attachement à une méthode scientifique stricte, confrontant constamment théories et hypothèses, dans un domaine où les "intrusions religieuses" sont légions. "Tout modèle connexionniste réaliste qui prend en compte le nombre immense de neurones cérébraux et de leurs interconnexions se heurte très rapidement à une explosion combinatoire (qui, soit dit en passant peut-être maîtrisée grâce aux outils informatiques et aux modèles mathématiques mis en place). Il existe des dispositifs cérébraux qui "encodent" cette combinatoire et sont chez l'homme acquis par l'apprentissage. D'où la propriété de "règle épigénétique" qui se construit à la suite de raisonnements, calculs, jugements, etc, et évite d'innombrables et inopérants essais et erreurs, restreignant le nombre de choix possibles dans l'espace de travail conscient. Les conséquences sont importantes en mathématique, en linguistique, en esthétique, en éthique. On peut concevoir la sélection et la mise en mémoire d'une "règle efficace" comme la sélection d'une distribution de connexions, d'états concertés d'ensembles de neurones, transmissibles de manière épigénétique, au niveau du groupe social par un mécanisme d'imitation ou de récompense partagée. C'est évidemment, une donnée de première importance pour qui s'intéresse, comme c'est mon cas, aux relations entre neurosciences et sciences humaines. ce qui nous ramène aux thèmes du vrai, du bien et du beau que nous avons suivis tout au long de cet ouvrage..."

Jean-Pierre CHANGEUX, dans la dernière ligne droite de son copieux ouvrage, examine les fonctionnements très différents à la base d'une neuroesthétique, d'une neuroéthique et des représentations scientifiques. Dans sa conclusion, le chercheur s'appuie sur un texte de René CASSIN de 1972 sur les bénéfices à long terme des découvertes scientifiques, rejoignant en cela toute la démarche des Encyclopédistes du XVIIIe siècle.

   L'éditeur présente ces deux livres de la manière suivante : 

- Pour Du Vrai, du beau, du bien : "J'ai écrit ce livre à partir de la matière de mes trente années d'enseignement au Collège de France. J'y traite aussi bien de la culture et de l'art que de la vie en société, de l'éthique et de la signification de la mort : aussi bien des langues et de l'écriture que des bases neurales et moléculaires de la mémoire et de l'apprentissage. Ce livre est une fresque qui rassemble quantité de données diverses, de discussions et d'hypothèses variées. Il ancre le matériau de la science contemporaine dans l'histoire de toutes ces disciplines que sont la neurologie, l'éthologie, la biologie de l'évolution, la biologie du développement, l'étude de la conscience ou encore la psychologie expérimentale et la génomie. Ce livre, enfin, essaie de montrer qu'il nous revient d'inciter sans relâche le cerveau des hommes à inventer un futur qui permette à l'humanité d'accéder à une vie plus solidaire et plus heureuses." J.-P. C.

- Pour L'homme neuronal : ""Quelle chimère est-ce donc que l'homme?, demandait Pascal. Quelle nouveauté, quel monstre, quel chaos, quel sujet de contradiction, que prodige!" Qu'a-t-il donc dans la tête, cet Homo qui s'attribue sans vergogne l'épithète de sapiens? Les sciences du système nerveux nous permettent aujourd'hui de mieux comprendre ce "chaos" et ce "prodige". Elles ont en effet connu, au cours des vingt dernières années, une expansion aussi décisive que celle de la physique au début du siècle, ou de la biologie moléculaire dans les années 50. Un nouveau monde se dessine et le moment parait opportun d'ouvrir ce champ du savoir à un public plus large que celui des spécialistes. Telle est l'ambition de cette somme magistrale qui voudrait faire partager à ses lecteurs l'enthousiasme qui anime les chercheurs."

        Ces deux ouvrages sont parmi les seuls en France qui font un point solide sur les neurosciences, en tant que connaissances et en tant que nouvelle (?) approche philosophique. 

       Jean-Pierre CHANGEUX (né en 1936), neurobiologiste français, professeur honoraire au Collège de France et à l'Institut Pasteur, a écrit également plusieurs autres ouvrages : Matière à penser (avec Alain CONNES, Odile Jacob, 1989) ; Raison et plaisir (Odile Jacob, 1994) ; Ce qui nous fait penser (avec Paul RICOEUR, Odile Jacob, 1998) ; L'Homme de vérité (Odile Jacob, 2002) ; Le cerveau et l'art (De Vive Voix, 2010) ; Fondements naturels de l'éthique (Odile Jacob, 1993) ; Les passions de l'âme (Odile Jacob, 2006)... A noter aussi, sous sa direction, Gènes et culture (Odile Jacob, 2003) et La Vérité dans les sciences (Odile Jacob, 2003)....

Jean-Pierre CHANGEUX, L'homme neuronal, Librairie Arthème Fayard, 1983, collection Pluriel, 379 pages ; Du Vrai, du Beau, du Bien, Editions Odile Jacob, 2008, 539 pages.

Relu le 4 mars 2020

                   Cette oeuvre (relativement courte) du professeur de neurophysiologie à la Faculté de Médecine de Strasbourg Pierre KARLI (né en 1926), fait partie des ouvrages, entre exposé scientifique rigoureux et vulgarisation exigeante (en direction de spécialistes d'autres disciplines) de travaux par ailleurs extrêmement techniques, ayant une influence certaine sur les conceptions des relations entre biologie et agressivité.

Écrite et diffusée aux débuts des années 1980, elle apporte un éclairage précis à la fois sur la manière dont les biologistes extrapolent les résultats de leurs expériences, des animaux à l'homme (dans un domaine où il serait réellement difficile d'en faire directement sur l'homme...) et sur l'état des connaissances possibles sur les processus physiologiques de l'agressivité (même si l'auteur précisément ne préfère pas utiliser ce terme, à connotation facilement orientable). 

      Divisée en deux parties presque égales, La neurobiologie des comportements : sa problématique et ses problèmes et Les mécanismes généraux mis en jeu dans les comportements d'agression, cette oeuvre commence par un Avant-propos et est dotée d'une très courte Conclusion suivie d'une Bibliographie.

       Dans son Avant-propos, Pierre KARLI écrit que "dès lors qu'un spécialiste de neurobiologie des comportements rédige un ouvrage à l'intention des psychiatres, et qu'il est lui-même médecin, il est clair qu'il estime avoir quelque chose à dire sur les fondements biologiques de certains comportements humains. Or, les données concrètes dont il dispose pour illustrer et argumenter son propos proviennent presque exclusivement d'expériences effectuées sur l'animal. Dans ces conditions, deux questions se posent d'emblée : les données obtenues chez l'animal nous aident-elles vraiment à mieux comprendre certains aspects du comportement humain ; et si tel est effectivement le cas, les tentatives d'extrapoler des données de l'animal à l'homme répondent-elles toujours au souci d'objectivité la plus parfaite qui doit être la caractéristique première de toute démarche scientifique?"

Le neurophysiologiste ne prétend pas à l'objectivité parfaite (existe-t-elle d'ailleurs?) et il est essentiel que le spécialiste soit conscient de ses choix et de ses intentions et qu'il les explicite. Dans la perspective qu'il se fixe d'ailleurs, il entend analyser un comportement d'agression "comme l'expression, comme la projection vers l'extérieur, de l'activité d'un substrat nerveux spécifiquement responsable de son déclenchement et de son déroulement" ; et non pas comme une partie intégrante du dialogue que l'individu conduit avec son environnement, en fonction du vécu et des motivations qui lui sont propres. En réalité, l'étude des comportements d'agression et des mécanismes cérébraux qui les sous-tendent, doit nécessairement s'inscrire dans le cadre d'une conception plus globale du Comportement et des relations entre Cerveau et Comportement." Dans la première partie, il s'agit d'expliciter le cadre de cette étude.

              Cette première partie se compose de quatre chapitres, sur les relations entre cerveau et comportement, les problèmes posés par l'extrapolation de l'animal à l'homme, les facteurs de motivation et les mécanismes qu'ils mettent en jeu et quelques aspects des comportements d'agression importants à souligner.

          Sur les relations entre cerveau et comportement, après avoir signalé que la démarche du travail scientifique (partir de la plus petite partie pour parvenir à se faire une idée de l'ensemble) est inverse de la présentation de ce travail (donner une vue d'ensemble avant d'aborder les aspects de chaque élément), ce qui ne doit pas faire penser que l'auteur cherche à exposer des a-priori généraux pour seulement les justifier dans le détail.

Pierre KARLI insiste sur le caractère réciproque, et non pas unidirectionnel, de ces relations. "Le cerveau est certes le générateur des comportements, des événements d'une histoire individuelle, mais il est lui-même le fruit du comportement, du dialogue avec l'environnement. En effet, le cerveau humain a été modelé tout au long de l'histoire biologique, évolutive, de l'espèce, qui l'a progressivement doté d'une bonne part de ses moyens d'expression et d'action ; et les modalités de fonctionnement du cerveau individuel subissent les influences structurantes de l'environnement socioculturel qui fournit au cerveau une bonne part de ses motifs d'action, qui dépassent largement, chez l'Homme, les besoins biologiques élémentaires." 

  On peut distinguer dans ce "dialogue" trois étapes successives : la phylogenèse du cerveau humain, l'ontogenèse du cerveau individuel et la constitution des traces mnésiques du vécu individuel.

"Même si beaucoup d'aspects de l'évolution biologique et surtout de ses mécanismes restent assez largement controversés, il n'est pas douteux qu'en ce qui concerne le cerveau, ce soient les contraintes du dialogue avec l'environnement qui constituent le moteur essentiel de l'évolution. A cet égard, il faut rappeler que la sélection porte sur des organismes entiers et sur l'ensemble du patrimoine génétique dont ils sont l'expression, et non pas sur tel ou tel gène individuel", rappel utile en direction de certaines recherches qui voudraient isoler un gène de l'agressivité!  Rappel aussi en direction d'une certaine sociobiologie qui discutent de "gènes égoïstes"... L'évolution concerne notamment le cortex cérébral (développement de gnosies et de praxies de plus en plus complexes). Elle détermine une latéralisation de plus en plus marquée de certaines fonctions (jusqu'à une dissymétrie fonctionnelle plus poussée des hémisphère cérébraux), permettant sans doute une progression plus rapide et plus marquée d'une pensée analytique, logique et abstraite d'une part et d'une pensée plus globale, plus intuitive et plus chargée d'émotions, d'autre part. Enfin, la part prise dans les fonctions motrices de l'organisme par le système pyramidal (constitué par le faisceau pyramidal ou faisceau cortico-spinal avec toutes ses origines corticales, tant prérolandiques que postrolandiques) s'accroît. Avec pour conséquence un contrôle direct de la machinerie motrice (court-circuitage possible des contraintes de programmes pré-cablés) et la possibilité de remaniements de la distribution des neurones. 

Des expériences sur les Rats - privation de certaines stimulations, influence des paramètres auditifs et olfactifs... - ont permis de repérer les interactions avec l'environnement, notamment dans le fonctionnement effectif du système septo-hippocampique. La manière dont évolue les populations des neurones dans telle ou telle partie du cerveau est directement liée aux variations dans l'environnement. 

Le fonctionnement cérébral est largement modulé par le vécu individuel. Certaines expériences indiquent bien que certains comportements sociaux (chez la Souris par exemple) génétiquement préprogrammés requièrent l'influence structurante d'une expérience sociale pour s'exprimer normalement, dans des conditions de cycle veille-sommeil bien précises. Pierre KARLI attire l'attention sur le fait que "dans les recherches de neurobiologie des comportements, les contraintes de la démarche analytique conduisent le plus souvent à comparer entre eux des groupes d'animaux rendus aussi homogènes qui possible, chaque animal étant en quelque sorte désinséré de son vécu individuel". Par ailleurs, les convergences et les divergences de comportements animal et humain sont souvent obscurcies par la distinction insuffisante entre "les moyens d'action dont dispose un organisme grâce à son répertoire comportemental et les motifs d'action qui en déterminent la mise en oeuvre."

                    Les extrapolations de l'animal à l'Homme sont "difficiles et hasardeuses, si l'on met l'accent sur telle ou telle des composantes du répertoire comportemental", notamment en isolant les composantes du comportement agressif de celles qui interviennent dans les autres types de comportement. La neurobiologie ne peut que déterminer ce qui est possible à un organisme mais peut difficilement aller au-delà. C'est un travail sur des virtualités qui s'expriment surtout en fonction de l'état de l'environnement. Un travail aussi sur la probabilité que, face à un signal donné ou à une situation donnée, l'organisme utilise telle ou telle virtualité de son répertoire comportemental. Les facteurs de motivation, dans cette perspective possèdent une très grande importance. "...il est bien évident que la nature de ces facteurs, qui déterminent la probabilité de déclenchement d'un comportement, est étroitement liée à la fonction qu'assure ce comportement en vue d'une fin biologique ou psychobiologique : survie de l'individu (en particulier maintien de l'homéostasie du milieu intérieur, et préservation de l'intégrité physique de l'organisme) ; survie de l'espèce (les individus doivent se reproduire et conduire leur progéniture jusqu'au stade d'une vie autonome) ; réalisation et préservation d'une sorte d'homéostasie relationnelle et affective, grâce aux échanges socio-affectifs qui, à la fois, répondent à un besoin fondamental d'expression et d'interaction et participent largement au maintien d'un certain équilibre d'ordre hédonique".

                      L'efficacité des facteurs de motivation dépendent beaucoup de l'intensité des fluctuations qu'ils introduisent dans le milieu intérieur, que ce soit dans la mise en oeuvre de comportements de recherche et d'ingestion de nourriture ou d'eau, sexuel ou maternel... Pour nombre de comportements sociaux, par ailleurs, les incitations provenant de l'environnement et la signification qui leur est conférée par référence à l'expérience passée, jouent un rôle prépondérant. L'étude des divers types de comportements spécifiques (faim, soif, pulsion sexuelle) peuvent mettre en évidence la mise en jeu d'interactions complexes entre l'hypothalamus latéral et les structures mésencéphaliques du cerveau. Le rôle du système limbique dans la genèse des états affectifs est par ailleurs bien mis en relief. "C'est dans le domaine des comportements socio-affectifs que les lésions limbiques provoquent les changements les plus profonds et les plus durables". Ce système limbique intervient essentiellement dans deux ensembles de processus étroitement complémentaires : les processus grâce auxquels des éléments cognitifs et surtout un contenu affectif spécifique sont associés aux données objectives de l'information sensorielle présente, par référence à l'expérience passée, au vécu individuel et les processus grâce auxquels le cerveau enregistre des "succès" ou des "échecs", lorsqu'il confronte les résultats effectivement obtenus avec ceux qui étaient anticipés lors de la programmation de la réponse comportementale. 

                            Si l'auteur s'étend longuement sur les acquis scientifiques à propos des comportements en général, c'est pour bien montrer que l'organisme réagit aux événements, agit sur l'environnement, d'une manière globale, suivant un déterminisme singulièrement complexe. "La possibilité de déclenchement d'un comportement d'agression face à une situation donnée dépend d'au moins quatre types de facteurs, en plus de ceux qui tiennent à l'état physiologique du moment :

- ceux liés au développement ontologique ;

- ceux qui correspondent à certains aspects de la situation présente ;

- ceux qui découlent de l'expérience passée dans des situations analogues ;

- ceux qui tiennent au comportement de "l'adversaire".

  Pour indiquer combien cette combinaison est complexe, Pierre KARLI relate par exemple l'expérience effectuée sur des Souris : des différences d'origine génétique (sélection progressive de souches agressives et de souches peu agressives) peuvent être masquées, voire inversées, si l'on donne aux animaux agressifs l'expérience répétée de la "défaite" et aux animaux peu agressifs l'expérience répétée de la "victoire". 

              Dans la deuxième grande partie sur Les mécanismes cérébraux mis en jeu dans les comportements d'agression, l'auteur examine la Perception de la relation individuelle à une situation potentiellement agressogène et le Choix d'une stratégie comportementale adaptée à la situation. D'emblée, Pierre KARLI indique au début de cette partie qu' "étant donné le nombre et la diversité des facteurs qui participent au déterminisme des comportements d'agression, il ne peut être question - surtout chez les Mammifères les plus évolués, et singulièrement chez l'Homme - de rechercher un quelconque "centre" ou "substrat nerveux" dont l'activation, par un stimulus "déclencheur", se projetterait vers l'extérieur sous la forme de l'un ou l'autre de ces comportements". 

               Dans La Perception de la relation individuelle à une situation potentiellement agressogène est étudiée d'abord à travers un cas concret : le comportement d'agression interspécifique Rat-Souris. Ces deux espèces possèdent des aptitudes différentes, notamment sous le regard des capacités olfactives qui jouent toujours un très grand rôle. Le caractère nouveau des odeurs détectées est primordial : c'est bien la familiarité qui constitue en fin de compte le facteur le plus important pour réduire la probabilité de l'agression. Des expériences ont été menées pour savoir jusqu'où irait l'habitude d'agression chez les uns ou chez les autres. Le réactions internes et externes observées montrent que l'on va de réactions émotives à des réactions plus automatiques au fur et à mesure des rencontres... Interviennent de manière égale en ligne de compte dans ces comportements (tueurs) des données objectives de l'observation sensorielles, le niveau de vigilance et la signification de l'observation, suivant les expériences antérieures de l'animal. 

Le Contrôle nerveux de l'attention, de l'excitabilité et de la réactivité émotionnelle est le sujet d'expériences d'ablation de différentes zones du cerveau : bulbes olfactifs, septum, hypothalamus ventro-médian, noyaux du raphé, amygdale et hippocampe pour ne nommer que les zones les plus pertinentes dans la mise en oeuvre des comportements étudiés. Par exemple, "le rôle joué par l'amygdale et par l'hippocampe dans la genèse des réactions émotionnelles est à la fois très particulier et fondamental, puisque ces structures sont profondément impliquées dans les processus grâce auxquels une signification est associée à l'information sensorielle, par référence aux traces laissées par l'expérience passée, de même que dans les processus grâce auxquels cette signification peut être modulée sous l'effet des conséquences qui découlent du comportement. Étant donné que les facteurs expérientiels interviennent largement dans le déterminisme de la probabilité de déclenchement d'un comportement d'agression, il convient de traiter à part le rôle joué par l'amygdale toutes les fois que, face à une situation potentiellement agressogène, il est fait référence à l'expérience passée, au vécu individuel."

Après s'être étendu assez fortement sur les références faites au vécu individuel dans les comportements d'agression, Pierre KARLI examine le rôle joué par des facteurs humoraux. 

                Le Choix d'une stratégie comportementale adaptée à la situation, compte tenu des facteurs et des fonctionnements exposés auparavant, est bien du ressort de chaque organisme, pour agir sur une situation pour la modifier "ou plus précisément pour modifier la façon dont elle est perçue ; ou, plus généralement encore, pour atteindre l'objectif que la perception et l'appréciation d'une situation laissent anticiper."

Il s'agit donc, suivant l'espèce considérée, de niveaux différents d'intégration, d'organisation et d'adaptation. Ces niveaux sont définis par la nature des informations qui prévalent dans la genèse et dans la conduite de l'action, et par le type d'élaboration dont ces informations font l'objet. "En ce qui concerne la nature des informations qui prévaut à un moment donné, il peut y avoir prédominance des contraintes internes à l'organisme ou, au contraire, réceptivité prédominante à l'égard des incitations en provenance de l'environnement. Pour ce qui est du type d'élaboration dont ces informations font l'objet, on peut distinguer - en particulier - les trois niveaux suivants :

- Mise en jeu de liaisons qui sont, dans une très large mesure, génétiquement préprogrammées (pré-câblées). Le déterminisme est rigide, et les références à l'expérience passée sont peu importantes, voire inexistantes. Les réponses sont plus ou moins complexes, mais toujours de type réflexe, quasi-automatique, stéréotypé. Ce sont les contraintes internes qui prévalent, qu'il s'agisse des ajustements posturaux ou du maintien de la constance du milieux intérieur.

- Les liaisons entre les "entrées" et les "sorties" ont un caractère beaucoup plus diachronique, car de nombreuses références sont faites au vécu individuel. Les réponses sont plus nuancées, plus personnalisées, et elles visent plus particulièrement à maintenir une certaine homéostasie relationnelle et affective.

- Les informations (...) font l'objet d'une élaboration cognitive plus ou moins poussée, les expériences affectives jouant un rôle "dynamogène" important. cette élaboration cognitive, qui se nourrit aux sources du vécu individuel et de l'apprentissage social, caractérise la vie mentale qui est le propre de l'Homme et qui comporte la pensée réflexive et la communication verbale."

 "Pour qu'un organisme vivant s'insère dans son milieu biologique (...) il faut :

- non seulement qu'à chaque niveau d'intégration et d'organisation les différentes "opérations" (...) se soient normalement développées et fonctionnent de façon normale ;

- mais encore que les passages, les glissements, d'un niveau à l'autre (...) s'effectuent de façon aisée."

"Dès qu'à un niveau donné les différentes opérations ne se déroulent pas de façon aisée (...) les réponses sont souvent exagérément asservie aux informations qui prévalent à un niveau moins élaboré d'intégration et d'organisation. (...) Dès lors qu'intervient l'élaboration cognitive qui caractérise la vie mentale de l'Homme, c'est le contexte socio-culturel (...) qui fournit les repères. Le degré d'adaptation se définit par le degré d'intégration dans ce système socio-culturel. Il se crée ainsi de nouvelles contraintes ; mais, en même temps, se développe une certaine liberté par rapport aux contraintes biologiques. L'Homme peut non seulement inscrire son destin individuel dans le cours de l'histoire de son espèce, mais il peut - pour la première fois dans l'histoire évolutive - en "changer le cours", pour le meilleur comme - hélas! - pour le pire."

Dans ces dynamismes, les processus d'activation, les processus de commutation et les processus de renforcement - qui correspondent à chaque fois à la mise en jeu de parties du cerveau, de circuits intérieurs, d'hormones et de populations de neurones différents - jouent à chaque instant. Les données expérimentales "font clairement apparaître le rôle majeur qui revient à la mise en jeu des systèmes de renforcement dans la genèse et dans l'évolution des états de motivation qui sous-tendent les comportements d'agression."

                 Nous reproduisons ici la Conclusion de Pierre KARLI dont l'esprit se retrouve également dans plusieurs de ses autres ouvrages (L'homme agressif, 1987 ; Le cerveau et la liberté, 1995 ;  Violences et vie sociale, 2002 ; Les racines de la violence, 2002, tous ouvrages parus aux Editions Odile Jacob).

 "Qu'il s'agisse des mécanismes cérébraux qui concourent à la perception de la relation individuelle à une situation potentiellement agressogène ou de ceux qui sont impliqués dans le choix d'une stratégie comportementale adaptée, nombreux sont ceux à propos desquels il n'y a aucune raison de penser que le cerveau humain diffère de façon essentielle du cerveau de tout autre Mammifère. Mais il aura été question, à plusieurs reprises, de la "valeur instrumentale" du comportement, c'est-à-dire du fait que le répertoire comportemental dote l'organisme vivant de moyens d'action qui lui sont nécessaires pour obtenir ce qu'il recherche et pour éviter ce à quoi il cherche à échapper. Or, c'est précisément à cet égard qu'il faut souligner une différence essentielle par laquelle l'Homme se distingue de l'animal. Chez ce dernier, ce qui doit être recherché comme ce qui doit être évité correspond pour l'essentiel à des impératifs biologiques innés, génétiquement pré-programmés. Chez l'Homme, l'éventail des besoins - et surtout des "désirs" - s'est singulièrement élargi. Ce qui "vaut d'être recherché" comme ce à quoi il "vaut mieux échapper" ne découle plus seulement des besoins biologiques fondamentaux, mais largement de "systèmes de valeurs" qui fournissent nombre de motivations spécifiquement humaines. Il est banal de dire que l'univers humain est fait de significations. Non pas que le cerveau de l'animal n'associe pas, lui aussi, une certaine signification à tel stimulus ou à telle situation, mais cette signification reste étroitement liée à la satisfaction des besoins proprement biologiques. Chez l'Homme, une histoire culturelle est venue se greffer sur l'histoire biologique de l'espèce, et de nombreuses significations sont tirées du monde des idées et s'attachent aux symboles qui y renvoient. Or, nous savons la force souvent redoutable que recèlent les idées, selon la façon dont elles sont maniées ou manipulées. (...) Qu'on permette à un biologiste de dire qu'à ses yeux, aucune fatalité d'ordre biologique ne saurait jamais être tenue pour responsable de ce que des Hommes se servent de certaines idées pour asservir et avilir d'autres Hommes, et de ce que des idées, potentiellement génératrices de promotion individuelle et de progrès collectif, deviennent des dogmes défendus avec intolérance et fanatisme, devenant par là même potentiellement - ou même effectivement - génératrices des pires déferlements de violence."

Pierre KARLI, Neurobiologie des comportements d'agression, PUF, collection Nodules, 1982, 90 pages.

A noter que l'on peut lire de façon complémentaire - c'est-à-dire au même niveau de complexité technique - la contribution de Pierre KARLI dans La recherche en neurobiologie, Editions du Seuil/La recherche, 1977.

Relu le 6 mars 2020