Le cerveau et le système nerveux du chien

Chez les animaux, le système nerveux est un ensemble complexe qui fait figure de centre de contrôle de l'organisme. Il comprend notamment le cerveau, les nerfs et la moelle épinière.

Le système nerveux du chien est divisé en deux parties :

• le système nerveux central, composé de l'encéphale (cerveau, tronc cérébral et cervelet) et de la moelle épinière ;
• le système nerveux périphérique, qui correspond à l'ensemble des nerfs, ganglions et fibres nerveuses qui relient le système nerveux central au reste de l'organisme.

Le système périphérique est lui-même scindé en deux : on trouve d'un côté le système nerveux somatique, qui gère la transmission d'informations relatives au rapport à l'environnement et aux mouvements volontaires, et de l'autre le système nerveux autonome (aussi appelé système nerveux végétatif) qui gère tout ce qui est indépendant de la conscience : le fonctionnement du coeur, la respiration, la thermorégulation, etc.

Là encore, il est possible de diviser le système végétatif en 3 parties :

• le système parasympathique (ou système vagal), qui contrôle certains mouvements involontaires des organes, glandes et vaisseaux sanguins ;
• le système nerveux orthosympathique, qui gère le rythme cardiaque du chien ainsi que la contraction des muscles dits lisses ;
• le système nerveux entérique, qui comme son nom l'indique contrôle l'appareil digestif du chien.

Le système nerveux du chien est en quelque sorte le centre de contrôle de l'organisme : il reçoit des données provenant de l'intérieur (fonctionnement des organes, etc.) et de l'extérieur (perception de l'environnement), les analyse et donne des ordres en conséquence. Il gère ainsi :

• la perception du chien au sens large : cela inclut notamment ses différents sens, tels que la vision du chien, son ouïe, son flair, etc. ;
  
  
• les processus mentaux cognitifs, c'est-à-dire tout ce qui a trait à la réflexion : l'intelligence du chien, sa mémoire, ses capacités d'apprentissage, de raisonnement, de prise de décision, etc. ;
  
  
• les processus mentaux affectifs, c'est-à-dire tout ce qui a trait à l'affect, aux émotions, à l'humeur, etc.

Le cerveau est le principal organe du système nerveux et l'une des divisions de l'encéphale, c'est-à-dire de la partie du système nerveux située à l'intérieur du crâne. Il s'agit du premier organe à se former et à devenir opérationnel au cours du développement prénatal du chiot.

Le cerveau du chien

Comme chez l'Homme et les autres mammifères, le cerveau du chien est constitué de deux hémisphères : un à gauche et un à droite. Ces derniers sont eux-mêmes divisés en 6 lobes, chacun jouant un rôle différent :

• le lobe frontal, qui intervient notamment dans le raisonnement, le langage et le mouvement volontaire ;
• le lobe pariétal, qui joue un rôle important dans l'intégration des informations collectées par les différents sens (vue, audition...) ;
• le lobe occipital, considéré comme le centre de la vision ;
• le lobe temporal, qui jouent différents rôles tels que le traitement des informations auditives et la mémoire du chien ;
• le lobe limbique, qui gère les émotions ;
• le lobe central, dont le rôle est encore mal connu mais qui serait impliqué notamment dans la conscience de son propre corps (conscience du Soi).

En plus de ces hémisphères, le cerveau du chien comporte également d'autres éléments qualifiés de substance grise ou de matière grise, car de couleur plus foncée que les lobes. Ces éléments sont le thalamus, l'hypothalamus, l'épithalamus et le sous-thalamus.

Il arrive parfois que dans le langage courant, le terme "cerveau" possède un sens plus large, désignant toute l'encéphale, c'est-à-dire toute la partie du système nerveux présente à l'intérieur du crâne. Dans ce cas, le cervelet et le tronc cérébral sont également considérés comme appartenant au cerveau.

Comme chez l'Homme, les deux hémisphères cérébraux du chien n'ont pas exactement les mêmes tâches : par exemple, l'hémisphère droit contrôle le côté gauche de l'appareil locomoteur, et inversement. Une étude hongroise intitulée « Neural mechanisms for lexical processing in dogs » et publiée dans le journal Science en 2017 a également prouvé que lorsqu'on parle, le chien comprend l'intonation utilisée grâce à l’hémisphère droit et le sens des mots grâce à l’hémisphère gauche. Cette division des tâches permet de traiter des informations complexes plus rapidement et de réaliser plusieurs choses en même temps.

L'asymétrie du cerveau et de son fonctionnement a diverses répercussions sur l'organisme. Par exemple, en fonction de son hémisphère prédominant, le chien est droitier ou gaucher, c'est-à-dire qu'il préfère utiliser une patte plutôt que l'autre pour réaliser une action précise. Il peut également avoir des prédispositions particulières : par exemple, les individus droitiers sont en moyenne un peu plus faciles à vivre que les autres.

De plus, comme les émotions positives et négatives ne sont pas gérées par les mêmes hémisphères, un chien a tendance à lever davantage l'oreille gauche pour les bruits effrayants ou inexpliqués, et la droite dans le cas contraire. De la même façon, il réagit plus vite à une menace si celle-ci apparaît à sa gauche, puisque ce côté est contrôlé par l'hémisphère droit, en charge de tout ce qui a trait au danger.

La domestication du chien par l'Homme il y a plusieurs dizaines de milliers d'années a eu de grandes conséquences sur son anatomie. En effet, les sélections successives ont donné naissance à plusieurs centaines de races, à l'apparence, au caractère et aux aptitudes très variées.

La forme de la tête et du crâne a également évolué avec les années : on trouve ainsi désormais trois types de museau chez le chien : mésocéphale (le temps standard), brachycéphale (nez court et écrasé) et dolichocéphale (tête longue et fine). Or, qui dit tête différente, dit également crâne plus ou moins long, et donc cerveau de forme différente. Ainsi, les races de chiens brachycéphales ont en moyenne un cerveau incliné de plus de 15 degrés vers l'avant, et la zone cérébrale responsable de leur odorat s'est déplacée vers le bas.

C'est en tout cas la conclusion à laquelle parviennent des chercheurs américains, qui ont publié en 2019 une étude intitulée « Significant Neuroanatomical Variation Among Domestic Dog Breeds » dans la revue Journal of Neuroscience. Ils ont examiné le cerveau de 62 chiens appartenant à 33 races différentes en les soumettant à un IRM (Imagerie par Résonance Magnétique). Ils ont observé des différences de forme et de taille d'une race à l'autre : par exemple, le Lhassa Apso possède un cerveau plutôt rond et remplissant une grande partie du crâne, tandis que celui du Golden Retriever est plus allongé et n'occupe pas tout l'espace.

Ces chercheurs ont également montré qu'en fonction de l'usage auquel les races sont destinées, les zones de leur cerveau n'ont pas toutes la même taille. Par exemple, celles dédiées au mouvement et à la vision semblent plus développées chez les chiens de chasse destinés au rapport de gibier, alors que chez les races de chiens possédant un très bon flair, ce sont surtout celles responsables de l'odorat qui se seraient développées avec le temps.

Même si de nouvelles études seront nécessaires pour confirmer ces premiers résultats et étudier davantage de races, il y a déjà matière à philosophie au sujet de l'influence que les humains peuvent avoir sur leur environnement, et la façon dont ils façonnent les animaux qu'ils côtoient.

Une moelle épinière abimée peut mener à une paralysie

La moelle épinière, aussi appelée moelle spinale, appartient au système nerveux central et se situe dans le prolongement de l'encéphale, et plus particulièrement du tronc cérébral. Elle est située à l'intérieur de la colonne vertébrale du chien, qui la soutient et la protège des agressions et des chocs.

Le rôle de la moelle épinière est d'assurer la transmission d'informations entre le cerveau et le reste du corps. Elle est constituée de 3 circuits principaux : un qui transmet les ordres moteurs vers les muscles, un qui relaie les informations sensorielles jusqu'au tronc cérébral, et un qui gère certains réflexes.

Elle est le point de départ de nerfs dits spinaux, par opposition aux nerfs cérébraux (qui partent du cerveau). Il existe 36 paires de nerfs spinaux chez le chien, alors qu'il n'y en a que 31 chez l'Homme. Chacun se subdivise ensuite en un grand nombre de nerfs périphériques afin de se propager dans l'ensemble de l'organisme.

Lorsque la moelle épinière est endommagée, que ce soit du fait d'un choc violent, d'une malformation ou d'une maladie (la spina bifida par exemple), la transmission des informations vers l'ensemble du corps est altérée voire interrompue. Selon la localisation et la gravité de l'atteinte, il peut donc en résulter une paralysie des membres postérieurs voire des quatre membres, une incontinence urinaire et/ou fécale, des problèmes de coordination des membres, etc.