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Il fait très chaud aussi dans le cerveau

La température à l'intérieur du cerveau peut s'avérer assez élevée. Une nouvelle étude a cartographié la répartition de cette chaleur dans l'espace et le temps.

Dans la bande dessinée, si un personnage réfléchit trop, son cerveau se met à fumer comme s'il surchauffait. Cette imagerie humoristique n'est pas si éloignée de la réalité scientifique (sans la fumée). Comme votre ordinateur lorsqu'il fait tourner de nombreuses applications depuis un certain temps, la température du cerveau peut augmenter au cours d'une journée. De nouveaux travaux, publiés dans Brain le 13 juin 2022, évaluent une température très élevée.

D'après cette étude, les zones profondes du cerveau peuvent atteindre jusqu'à 40 degrés Celsius -- 40,9° au plus profond. La température moyenne, quant à elle, est de 38,5 degrés, soit 2 degrés de plus que la température corporelle mesurée sous la langue avec un thermomètre.

Pour mesurer la température du cerveau, ces biologistes n'ont évidemment pas pu utiliser un thermomètre. En lieu et place, ils ont mobilisé une technique non invasive appelée MRS -- spectroscopie par résonance magnétique. C'est de l'imagerie médicale, qui permet ainsi de détecter la répartition de la chaleur. Pour cette étude, il y avait 40 participants, de 20 à 40 ans, dont le rythme circadien a également été évalué. Les températures variaient en fonction de l'âge, du sexe, du cycle menstruel, du moment de la journée et de la région du cerveau observée.

Carte baptisée Heatwave de la chaleur du cerveau. // Source : N RZECHORZEK/MRC LMB/BRAIN

Ainsi, ils ont pu construire une carte 4D (dans l'espace et le temps) de la température d'un cerveau en bonne santé. La température chute au coucher, juste avant de dormir, puis augmente peu à peu au fil de la journée. Ce rythme est assez semblable chez tous les participants. Le cerveau est également en moyenne plus chaud de 0,4 degré chez les participantes femmes. 

La température semble aussi augmenter à mesure que l'âge avance -- les auteurs pensent que la capacité du cerveau à se refroidir pourrait baisser avec l'âge (ce qui pourrait être lié à l'accroissement des risques cérébraux avec le vieillissement).

Pourquoi le cerveau est-il si chaud ?

« Pour moi, la trouvaille la plus surprenante est qu'un cerveau humain en bonne santé puisse atteindre des températures habituellement diagnostiquées comme une fièvre dans le corps », relève le biologiste John O'Neil, qui a participé aux travaux et qui les commente dans un communiqué« Des températures aussi élevées ont été mesurées par le passé chez des personnes souffrant de lésions cérébrales, mais on avait supposé qu'elles résultaient de la lésion. »

Les premières études dédiées à la température du cerveau étaient reliées aux études sur les dommages cérébraux, ce qui générait évidemment un biais dans les observations. Le défi était donc de mesurer la chaleur du cerveau dans un contexte de vie quotidienne et de bonne santé. 

Les auteurs estiment que leur cartographie 4D de la chaleur cérébrale a une « grande valeur clinique », notamment car cela pourrait tout à fait aider à détecter des dysfonctionnements, dommages ou risques importants. Un test mené au sein de cette étude, à l'aide de 114 participants, semble montrer un lien entre de très fortes variations de température (entre 32,6°C et 42,3°C au cours d'une journée) et la présence d'un traumatisme crânien, mais ces éléments-là doivent faire l'objet d'autres recherches plus poussées.