Application des techniques d’autopsie virtuelle à l’anthropologie : Étude de l’examen tomodensitométrique d’une momie péruvienne.


extrait de la thèse:

Autopsie Virtuelle appliquée à

l’Anthropologie

MONAMICQ Mathieu

Université Bordeaux 2 – Victor Segalen

U.F.R. D’ODONTOLOGIE

2009.

Source: yolesman.free.fr/these/these3.pdf

L’anthropologie, science qui étudie les êtres humains à la fois sous leurs aspects physiques et culturels, n’est pas le domaine d’application principal du projet Virtopsy. Cependant, cette discipline peut énormément s’enrichir des apports de l’imagerie médicale moderne.

Les momies ont toujours été une source de fascination et ont toujours provoquées un intérêt scientifique important. En raison de cet intérêt, de nombreuses momies égyptiennes ont été plus ou moins délicatement manipulées au cours des siècles passés et ont subi des autopsies invasives dont la nature scientifique reste discutable. Ainsi, le travail très soigné et efficace des embaumeurs du passé, dont le but était la préservation de l’Homme pour l’éternité, est devenu une victime de l’intérêt des générations suivantes. Il est donc nécessaire pour les chercheurs modernes d’essayer de trouver une méthode pour les étudier sans pour autant les détruire. Par conséquent, la radiologie, en vertu d’être non invasive et aujourd’hui largement disponible, va être le moyen d’enquête le plus adapté.

La découverte des rayons X par le physicien allemand Wilhelm Conrad Röntgen (1845-1923) en Novembre 1895 et de leur application à l’imagerie médicale fut très rapidement employée à l’anthropologie. Ce n’est en effet que trois mois plus tard que fut réalisé le premier cliché radiographique d’une momie égyptienne. Ce fut l’œuvre de Sir William Flinders Petrie (1853-1942), archéologue anglais qui deviendra le père de l’égyptologie britannique. Il s’avéra en réalité que le sarcophage contenait des restes non-humains (63). En 1897 le Dr Leonard pratiqua la première radiographie d’une momie sud-américaine, provenant du site péruvien de Pachacamac (64). La radiographie sera par la suite fréquemment utilisée pour rendre visible le contenu de momies enveloppées. Cependant, le cliché radiographique, ne donnant qu’une une image en deux dimensions ne permet pas la caractérisation de manière satisfaisante des enveloppes, du contenu et des techniques de momification employées.

Il faut toutefois attendre la fin des années 70 avec la mise au point de la TDM pour connaître une nouvelle évolution. C’est à Toronto, en 1977, qu’a été scannée la première momie, une momie égyptienne issue de la 22ème Dynastie (945 à 715 avant JC). Au cours des 10 années qui suivirent, de nombreuses études utilisant la TDM ont été effectuées sur des momies individuelles ou sur des groupes de momies, comme en 1986 avec l’une des plus grandes collections de momies égyptiennes, au Boston Museum of Fine Arts (65). L’imagerie par TDM permet une approche beaucoup plus fine des lésions osseuses et la possibilité de réaliser une endoscopie virtuelle élargit le spectre des observations réalisables. La mise en évidence de lésions tels que des caries dentaires, des parodontopathies ou de fortes abrasions occlusales est aujourd’hui facilitée par la possibilité de recréer des coupes sagittales à partir de coupes axiales mais surtout grâce à la visualisation en 3D (66).

Des études de momies grâce à l’IRM ont été pratiquées mais les résultats sont moins probants qu’avec la TDM et ce principalement à cause de la déshydratation des tissus lors de la momification. Cet appauvrissement en hydrogène rend nécessaire la préparation des tissus avant l’IRM. La réhydratation créé alors des dommages irréversibles sur la momie et n’assure pas forcément l’obtention d’images de qualité (67). L’IRM est tout de même exploitable dans le cas de momies conservées dans un milieu riche en eau, comme par un exemple dans un glacier (68). Dans le cas d’échantillons cérébraux, la réhydratation et l’étude par spectroscopie RM donne cependant de bons résultats sur l’identification de divers métabolites (69).

Comme dans le cadre du projet Virtopsy, après le traitement des données numériques issues de la TDM et la segmentation du crâne osseux, il est possible de réaliser par stéréolithographie une reproduction de ce crâne en résine. Il va ainsi être possible de reconstruire le visage de la momie étudiée avec des matériaux plastiques. Bien qu’il y ait une part de subjectivité artistique dans ce travail de reproduction, les résultats obtenus sont saisissants et certainement proche de la réalité (70).

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Figure : différentes étapes de la reconstruction faciale d’une momie à partir de l’imagerie TDM (70)

 

2.1 Présentation du cas

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Figure : photographie de face de notre sujet d’étude (© musée d’ethnographie de Genève 2009)

Dans le cadre de la préparation de ce travail, nous n’avons eu accès qu’aux fichiers DICOM issus du scanner TDM d’une momie. Nous savons seulement que cette momie appartient à la collection du Musée d’Ethnographie de Genève, identifiée sous la référence ETHAM 058201. Elle est présentée comme étant une momie d’enfant, sans précision du sexe ou de l’âge. Il n’est pas précisé non plus de lieu ou de date d’origine précis, seulement qu’elle est originaire des régions côtières du Pérou de l’époque précolombienne.

2.1.1 Les civilisations précolombiennes du Pérou

Une civilisation précolombienne est une civilisation établie sur le continent américain avant l’arrivée de Christophe Colomb. Elles présentent la particularité de s’être développées pendant des milliers d’années de manière autonome, sans subir l’influence des civilisations du reste du monde. La politique expansionniste menée par les royaumes européens de l’Époque moderne décima les populations indigènes en moins d’un siècle du fait des nouvelles maladies apportées par les conquistadors et des massacres perpétrés par ces derniers. Ils imposèrent leur culture et leurs traditions en effaçant ou en assimilant de nombreuses caractéristiques de ces civilisations amérindiennes, pour des raisons aussi bien politiques que religieuses.

2.1.1.1 Chronologie des différentes cultures

La chronologie des anciennes cultures péruviennes, qui ne pratiquaient pas l’écrit, peut varier selon les sources. Apparu dans les Andes centrales il y a 12000 à 13000 ans, l’Homme se sédentarise vers 8000 avant notre ère. Avec la découverte de la céramique, entre 1800 et 1000 avant JC, s’achève la période dite précéramique et se mettent en place les premières grandes cultures. Elles ont connu trois périodes de relative unité culturelle ou politique qualifiées d’Horizons. Lors des périodes intermédiaires qui séparent ces Horizons, coexistent des cultures plus ou moins autonomes.

L’Horizon ancien ou Formatif, dure jusque vers 400/300 avant JC. Chavín de Huantar, ville péruvienne située dans la sierra du centre-nord, exerce alors un important rayonnement culturel et religieux. D’autres foyers culturels sont en rapport avec lui, comme Cupisnique sur la côte Nord ou Paracas sur le littoral sud.

La Période intermédiaire ancienne, jusque vers 650-700 après JC, a parfois été qualifiée de « période classique » de l’ancien Pérou. Les Moche ou Mochicas de la côte nord sont connus pour leurs grandes pyramides de briques et leurs vases-portraits. Nasca, sur la côte sud, trace sur le sol de vastes dessins (géoglyphes) et produit des céramiques colorées. Sur l’altiplano, Tiwanaku développe une iconographie que répandent les Wari durant l’Horizon moyen.

L’Horizon moyen, jusque vers 1000 ou 1100 est, en effet, une période d’expansion de la culture Wari, peut-être à l’origine d’un premier « empire » andin.

La Période intermédiaire récente, jusque vers 1400, marque un retour aux développements régionaux. Le puissant royaume Chimú de la côte nord produit une métallurgie élaborée et une abondante céramique à fond noir.

Période de domination des Incas, l’Horizon récent ne dure guère plus d’un siècle. L’immense empire qui se met alors en place créé une impressionnante architecture de pierre et perfectionne les acquis des civilisations antérieures. L’arrivée de Pizarro en 1531 marque son terme.

Toutes ses cultures animistes divergent sur des aspects religieux, culturels et sociaux mais on leurs retrouve tout de même des caractères communs. Outre le rituel funéraire associé à la préparation de la momification, deux pratiques peuvent être potentiellement observables grâce à l’imagerie médicale : les trépanations et les déformations crâniennes (71)

2.1.1.2 Les trépanations

Une étude portée sur plusieurs centaines de momies originaires des côtes et des régions montagneuses du Pérou et dont la plus ancienne est âgée d’environ 2500 ans a permis de mieux comprendre cette pratique (72). Leur rôle est essentiellement thérapeutique, on les retrouve dans le traitement de fractures, de l’épilepsie, de traumatismes crâniens ou d’autres pathologies présentant des céphalées comme principaux symptômes. Les trépanations se retrouvent chez 5% des momies étudiées, autant chez les hommes que chez les femmes et ce à tout âge de la vie. Bien que les trépanations soient parfois tellement importantes, à un point que l’on puisse douter de leur innocuité, il s’est avéré que dans 80% des cas on pouvait observer des processus de régénération osseuse montrant ainsi que les individus trépanés survivaient à ces opérations chirurgicales, pratiquées à l’aide de râpes à os relativement efficaces et pouvant durer plus d’une heure.

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Figure : à gauche : multiples trépanations, à droite : instrument de trépanation (© Dr. Valerie A. Andrushko 2009)

2.1.1.3 Les déformations crâniennes

La pratique de la déformation crânienne était très répandue dans les cultures andines et pré-inca (73). Le crâne déformé intentionnellement le plus ancien date de 3800 ans et fut trouvé dans la région côtière du Pérou, à Chilca, où d’autres crânes déformés présentent également des signes de trépanation. Cette tradition s’est perpétuée 250 ans après la domination coloniale espagnole, jusqu’à ce que sa pratique fut déclarée interdite en 1752.

On la retrouve dans de nombreuses parties du monde, et même en France où les « déformations à la toulousaines » persistaient jusqu’à la fin du 19ème siècle. Paul Broca étudia largement ce phénomène et en conclue que ces déformations sont les conséquences directes du port d’une coiffe composée d’un serre-tête fortement noué chez les jeunes filles et non d’une volonté de déformer le crâne (74).

Parmi les techniques traditionnelles utilisées au Pérou, la plus commune et efficace consiste à placer deux planches de bois, une sur le front et une dans la région occipitale du nouveau-né, pour aplatir ces régions. On obtient alors un crâne à la dimension antéro-postérieure réduite en faveur d’une augmentation verticale et transversale. Il n’est parfois utilisé qu’une seule planche pour aplatir un seul os. Une autre méthode consistait à appliquer des bandages étroitement noués autour de la tête lors de périodes prolongées, afin d’encourager la croissance verticale du crâne, de sorte qu’il acquière un aspect conique ou cylindrique. Ces techniques ont été illustrées par B. Hanzel lors d’un travail sur l’étude des incidences des déformations crâniennes sur le massif facial (75). Il en ressort qu’il n’y a que peu d’incidences : les appareils n’étant utilisés que chez le très jeune enfant et le décalage temporel entre le développement du crâne et de la face chez l’enfant permet à la face de se développer quasi normalement.

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Figure : différentes techniques de déformation crânienne selon Hanzel (© Hanzel B, 1979)

Ces déformations crâniennes étaient pratiquées à des fins esthétiques ou magico-religieuses, elles avaient également un rôle d‘identification ethnique ou sociale, principalement chez la noblesse et les classes dirigeantes. On pense que la raison principale serait de déformer le crâne afin de distinguer les classes sociales et les tribus. Dans l’ancien Pérou, le permis pour déformer le crâne était une faveur accordée par le roi au pouvoir à ses nobles, afin que les contours crâniens des enfants de la noblesse soient similaires à ceux de la royauté. Une autre hypothèse est que la pratique de la déformation permet de donner une allure plus féroce aux guerriers engagés dans les nombreuses guerres tribales précolombien

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2.1.1.4 Momification et conséquences sur le corps

La momification est un procédé qui consiste à préserver les cadavres de la putréfaction. Son nom vient d’un terme arabe, mūmiyya, dérivé de mūm qui désignait la cire et, d’une façon générale, toutes les substances balsamiques que l’on utilisait autrefois pour les embaumements en Egypte ancienne.

Très répandu dans les sociétés de l’Antiquité, ce rite a des origines essentiellement religieuses. Pour ces peuples, en effet, la mort ne représentait pas une rupture, mais un prolongement mystérieux de la vie réelle, se poursuivant dans la tombe ou dans un au-delà jusqu’alors inaccessible. Le corps devait donc être préservé afin qu’il continue à servir de support à l’âme du défunt, et c’est la volonté d’assurer sa pérennité qui entraîna le développement des techniques de momification.

2.1.1.4.1 Techniques de momification

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Figure : momies Chinchorros (© dinosoria.com 2003)

Les premières momies issues des peuples Chinchorros, bien avant les premières momies égyptienne, sont un cas à part. Alors que les momies précolombiennes sont essentiellement momifiées par des techniques naturelles, les Chinchorros pratiquaient un embaumement complexe (76). Ils incisaient l’abdomen, ôtaient les viscères et tous les tissus mous afin de ne garder que la peau et les os. Les embaumeurs procédaient alors à la reconstitution du corps en utilisant des bâtons pour renforcer le squelette. Ils appliquaient alors sur les os une épaisse couche d’argile et de fibres végétales afin de redonner aux momies leur silhouette. Le tout était alors recouvert de la peau prélevée auparavant et complété avec de la peau de phoque si besoin. Les momies étaient ensuite peintes et préparées pour être exposées dans le village, avant d’être placées dans des tombeaux.

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Figure : fardo funéraire péruvien (© dinosoria.com 2003)

Vers 400 avant notre ère, dans le sud du Pérou, la coutume fut aux fardos. Cette pratique dura plus de 1 000 ans. Le principe consistait à conserver le corps par des moyens naturels. On laissait les organes en place, les genoux étaient repliés contre la poitrine, puis le corps était lié à l’aide de cordes et de couches de tissu pour former une masse compacte. Une fausse tête était quelque fois placée au-dessus de ce cocon de tissus. Les fardos étaient composés de plusieurs couches successives de pièces de tissu appelées « mantos ». Leur nombre pourrait être lié à l’importance du défunt. Au fil du temps, le tissu absorbait les substances liquidiennes s’échappant et le corps se desséchait. On parait les momies de bijoux, de mobilier et souvent de nourriture afin de les aider dans leur voyage vers l’au-delà.

2.1.1.4.2 Conséquences de la momification

Peu après la mort d’un individu se lance un processus enzymatique appelé protéolyse. Ces enzymes déclenchent la destruction rapide des plus grosses protéines. Elles sont libérées des réservoirs naturels dans lesquels elles sont contenues, comme le pancréas. Plus tardivement, les bactéries de la flore intestinale vont envahir tous les tissus du corps. Elles vont alors libérer leurs enzymes protéolytiques et donc amplifier la destruction du corps. Différents types d’insectes et de champignons finiront cette tâche. Tous ces processus aboutissent normalement à la désintégration quasi complète du corps avec le temps, la durée variant avec l’environnement.

L’Amérique du Sud possède un climat qui a facilité la conservation des momies naturelles. Le long des côtes du Pérou, le climat est chaud et sec toute l’année, limitant ainsi la prolifération bactérienne et celle des insectes ou des charognards. De ce fait, les corps séchaient lentement et au bout du processus ne restait qu’une peau tendue sur les os. La perte d’eau, nécessaire aux réactions chimiques, réduit fortement voire stoppe les processus de dégradation du corps. Au sommet des montagnes, les températures inférieures à 0°C empêchent encore plus efficacement la dégradation des corps. Congelés, ils laissent encore apparaître chaque détail de leur anatomie interne et externe. Ces conditions extrêmes favorisent la momification dite naturelle, sans intervention humaine (77).

    1. Matériel et méthodes

      1. Matériel

Le sujet de l’étude est la momie présentée dans la partie 2.1. Cette momie a passé un scanner TDM dans le cadre d’une étude plus vaste et non orientée uniquement sur elle. Grâce aux données contenues dans les fichiers DICOM, nous pouvons connaître quelques informations sur l’examen en lui-même.

L’appareil d’imagerie médicale utilisé est un scanner tomodensitométrique hélicoïdal Philips Brilliance CT 40-channel, appartenant à l’Uniklinik Balgrist de Zurich, Suisse. 628 coupes axiales ont été acquises. D’une résolution de 512×512, les coupes ont une épaisseur de 1,40mm pour une reconstruction à 0,7mm.

Ces 628 coupes vont être traitées et étudiées avec le logiciel Amira 5.2 de Visage Imaging, sur un ordinateur personnel équipé d’un processeur Intel Core 2 Quad Q6600, de 4Go de mémoire RAM, d’une carte graphique ATI/AMD 4870 512Mo et du système d’exploitation Microsoft Windows 7 64 bits en version Release Candidate 1.

      1. Méthodes

La reconstitution tridimensionnelle de la momie est réalisée par segmentation des tissus durs et des corps étrangers suffisamment denses pour être identifiés et séparés des autres éléments. Chaque élément constitutif du squelette va être segmenté afin qu’il puisse être visualisé à 360° et ce sans être caché par les éléments qui l’entourent. Outre la visualisation directe des fractures, on pourra également effectuer des mesures ostéométriques ou volumétriques afin de tenter de déterminer des éléments d’identification comme l’âge, la stature ou le sexe. C’est principalement la visualisation des éléments dentaires qui nous permettra de déterminer le stade de la dentition et d’obtenir l’estimation de l’âge la plus précise, en comparaison aux autres méthodes.

La mesure des os longs ou du volume endocrânien s’avèrera en effet plus délicate dans son interprétation. La mise en évidence de pathologies ne sera possible qu’en présence de lésions macroscopiques.

    1. Etude anthropologique descriptive et métrique

      1. Observations générales

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Figure : visualisation 3D de la momie selon 3 différents niveaux de seuillage des UH

La momie est placée en position fœtale, les bras ne sont pas croisés et les jambes sont pliées, les pieds ont été rapprochés du bassin. La bouche est ouverte. Pour maintenir l’ensemble dans cette position, des bandages de tissus ont été placés et enroulés autour de la momie. On peut nettement observer ces tissus passant sur et sous les membres afin d’assurer l’immobilité des membres.

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Figure : en rouge : tissu passant par-dessous la jambe, en jaune : tissu passant par-dessus

Le corps ne porte pas de vêtements, les tissus ne font qu’entourer la momie. On en distingue deux types, un plus dense qui constitue une sorte d’écharpe placée autour du cou et un moins dense qui recouvre et entoure le corps. On trouve également des liens ou cordelettes au diamètre plus étroit. On voit dans le dos que les tissus ne recouvrent pas entièrement le corps, laissant ainsi apparaitre une large surface de peau. Cette peau qui semble intacte dans le dos est par endroit absente, notamment au visage avec les yeux et le nez présentant seulement des restes partiels de tissu.

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Figure : vue de dos

On note également la présence d’un sac, porté en bandoulière côté gauche. Ce sac uniquement fait de tissu, ne présente aucun système de fermeture. Le contenu peut être rendu visible en augmentant la valeur minimale UH à afficher. Nous reviendrons ultérieurement sur ce contenu.

      1. Observations anatomiques et interprétation

        1. Appartenance ethnique

Nous savons par le musée d’ethnographie de Genève que cette momie est originaire des régions côtières du Pérou. Dans le cadre de cette thèse, nous ne mettrons pas en doute ces informations mais nous garderons en tête qu’il est cependant impossible de connaitre de façon certaine l’origine précise de cette momie. D’autres éléments nous permettent toutefois de confirmer, avec retenue, cette origine.

Dans un premier temps nous allons mesurer l’indice céphalique grâce à la segmentation du crâne.

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Figure : mesure de l’indice céphalique

Il serait théoriquement possible de rattacher un groupe phénotypique à chaque classe des différents indices crâniens : c’est ainsi, par exemple que les mélanodermes seraient dolichocrânes, les xanthodermes, mésocrânes et les leucodermes, brachycrânes. En fait, la réalité est toute autre et, c’est ainsi que les caucasoïdes, par exemple, occupent la totalité de l’éventail de l’indice crânien horizontal, en allant des dolicho/mésocrânes (Nordicoïdes et Méditérranoïdes) aux méso/brachycrânes (Alpinoïdes et Dinaroïdes) (78)

La valeur de cet indice n’est donc donnée qu’à titre documentaire puisque cet indice est contestable sur sa validité. Nous obtenons une valeur de 90. Ce crâne est donc fortement brachycéphale. Dans la mesure où nous avons probablement un crâne qui a subi des déformations, la valeur de cet indice va être modifiée en conséquence. Cependant il est imaginable qu’en cas de valeurs extrêmes comme dans notre cas, la déformation ne soit pas suffisante pour faire changer le crâne de catégorie. Un crâne dolichocéphale ne pourra donc être transformé en crâne très brachycéphale. Une étude menée au Pérou en 1913 par Carlos Henckel, éminent anthropologiste américain, et portée sur l’étude de 4800 crânes montre que les habitants des régions montagneuses seraient dolichocéphales et ceux des côtes seraient brachycéphales. On confirmerait donc l’origine des côtes du Pérou.

De plus en comparaison avec les autres objets de la collection péruvienne du musée suisse, nous remarquons que le sac porté par la momie est semblable à d’autres sacs venant des régions côtières, comme le sac référencé ETHAM 030642, par opposition à des sacs très colorés, possédant une fermeture et des pompons, originaires des régions montagneuses.

        1. Stature

La détermination de la stature va se faire comme pour l’indice céphalique : nous allons exploiter les données issues de la segmentation.

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Figure : mesure de la stature

La hauteur du squelette tel qu’il est positionné est d’approximativement 43cm. Pour avoir la hauteur du squelette en position debout, nous avons mesuré la hauteur des os suivants :

Os ou région

Hauteur en mm

crâne

119

rachis

217

bassin

38

fémur

120

tibia

117

pied

19

Nous n’avons mesuré que la hauteur influant sur la stature du corps et non la hauteur maximale de chaque os. Par exemple pour le bassin, la mesure est réalisée entre le milieu de l’acetabulum (anciennement appelée cavité cotyloïde ou cotyle) et le haut du sacrum et non entre le haut de la crête iliaque et le point le plus bas de l’ischion.

Nous obtenons donc une valeur totale de 63cm. Cette valeur correspond à la hauteur qu’aurait le squelette si les os étaient en étroit contact. Il faut donc rajouter les distances occupées initialement par les tissus mous, les disques et cartilages articulaires séparant ou recouvrant ces os. Pour le rachis, il faut également tenir compte de sa déformation : on observe une scoliose importante, une augmentation de la lordose cervicale et une quasi-disparition de la lordose lombaire. Ces déformations peuvent être post mortem et dans ce cas elles vont aussi participer à la sous-évaluation de la posture.

Il est difficile d’estimer à quel point cette mesure est sous-évaluée par rapport à ce qu’aurait été la stature de cet individu vivant. 63cm est une valeur seuil minimum, il est plus probable que sa taille fût proche des 70cm.

        1. Diagnose sexuelle

Pour déterminer le sexe d’un individu, le squelette entier doit être pris en considération. En effet, l’aspect général de l’individu peut déjà donner une première indication, par sa stature, la massivité ou la gracilité de ses os, ou par l’importance des insertions musculaires. Néanmoins, là réside déjà une cause potentielle d’erreurs : il peut s’agir d’une femme robuste ou d’un homme frêle.

Une fois les résultats de ces observations préliminaires envisagés, avec prudence, la diagnose sexuelle pour être fiable rend indispensable la prise en compte minutieuse des caractères anatomiques et métriques du crâne (crâne et mandibule), du bassin et des os longs. Il est à noter qu’à ces méthodes « classiques » s’ajoutent depuis quelques années des techniques mathématiques faisant appel à des analyses discriminantes du sexe (Gilles & Elliot, 1962 – Howells, 1965 – Schulter-Ellis, Hayek & Schmidt, 1983, 1985, etc…).

Dans notre cas, la faible stature de la momie nous laisse tout de suite penser qu’il s’agit d’un très jeune enfant. Or chez un enfant les insertions musculaires ou les caractères anatomiques osseux, résultant de la croissance et de ses contraintes sur le long terme, ne vont être que très peu marqués. De plus, les bases de connaissances sont essentiellement destinées à la diagnose sexuelle chez des sujets adultes. Il est donc pratiquement impossible, au mieux très difficile, de déterminer le sexe d’un enfant sur des critères osseux s’il n’est pas « hyper-féminin » ou « hyper-masculin ».

En 2001, Loth et Henneberg ont présenté les résultats d’une étude indiquant qu’il était dorénavant possible de déterminer le sexe des enfants grâce à 2 caractères mandibulaires : la base de la symphyse mandibulaire (arrondie chez les filles, anguleuse chez les garçons) et la forme du corps de la mandibule (dans le prolongement du menton chez les filles et formant un angle avec le menton chez les garçons). Selon les auteurs, la fiabilité de cette détermination sexuelle atteindrait 81 %, d’après des tests réalisés sur 19 mandibules non-adultes de la collection sud-africaine Dart, 7 garçons et 12 filles de moins de 6 ans. Cependant, une étude plus récente reprenant leurs méthodes montre que le taux de réussite de la diagnose n’est qu’en réalité de 27,2% chez les filles et 58,3% chez les garçons de moins de 6 ans. (79)

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Figure : caractères sexuels de la mandibule non-adulte d’après Loth et Henneberg (79)

Selon cette méthode, avec une région symphysaire anguleuse et le corps de la mandibule formant un angle avec le menton, nous pourrions penser qu’il s’agisse d’un garçon.

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Figure : mandibule vue de haut et de profil

Comme pour l’ensemble des études basées sur des données comparatives, il convient de souligner que des différences sexuelles observées pour des caractères morphologiques, au sein d’une population donnée, ne constituent pas des critères de détermination sexuelle applicables à toutes les populations. Des tests complémentaires effectués sur d’autres échantillons aux caractéristiques biologiques différentes, sont nécessaires avant toute généralisation de ces données.

        1. Age

L’idée que l’âge chronologique détermine les processus de croissance est évidemment erronée. Chaque enfant évolue selon un rythme propre. L’existence de schémas communs permet toutefois d’estimer son âge probable en fonction des stades de maturation observés. Parmi les différents indicateurs possibles, nous allons nous intéresser à ceux liés aux stades dentaires, aux stades de maturation osseuse ainsi que ceux liés à l’auxologie (l’étude de la croissance des enfants).

          1. Estimation dentaire

Les stades dentaires restent l’indicateur le plus utilisé car les variations dues à l’état sanitaire ont moins d’incidence sur la calcification dentaire que sur la croissance des os (80). Deux méthodes peuvent s’appliquer : estimation en fonction du stade d’éruption dentaire et estimation en fonction du stade de maturation dentaire.

1

Figure : visualisation du crâne et des arcades dentaires

Afin de procéder à l’application de ces méthodes, la formule dentaire de la momie a été établie.

55E

54

X

X

X

X

X

X

64

65E

X

84

X

X

X

71

72

73

74

X

X = dent absente E = fin de l’éruption de la dent

On note l’absence des blocs incisivo-canins dans les secteurs 5, 6 et 7. La présence d’alvéoles intactes nous montre que ces dents étaient présentes durant la période péri mortem et que donc leur absence n’est pas due à une agénésie. Nous ne tiendrons donc pas compte de leur absence pour estimer l’âge. 4 de ces dents manquantes seront retrouvées en position ectopique, nous reviendrons sur ces éléments ultérieurement.

L’estimation en fonction de l’éruption des dents nous est présentée par le tableau suivant :

Eruption des dents déciduales (en mois et jours)

  Dents

Legoux 

Tisserand-Perrier & Aubenque (1958)

Novotny (1993) 

Garçons

Filles

Moyenne +/- SD

Moyenne +/- SD

Mx

M

2

24

24 m.7 j. ± 6 m. 14 j.

24 m.24 j. ±6  m. 18 j.

22-27.5

1

14

14 m.24 j. ± 2 m. 16 j.

14 m.23 j. ± 2 m. 15 j.

14-16

C

 

18

17 m.18 j. ± 3  m.7 j.

18 m.5 j. ± 3 m. 9 j.

18-19.1

I

2

9

10 m.6 j. ± 2 m. 25 j.

10 m.23 j. ± 2 m. 25 j.

8-12.5

1

7.5

8 m.14 j. ± 2 m. 5 j.

9 m.0 j. ± 2 m. 4 j.

7.5-10.6

Md

I

1

6

7 m.6 j. ± 2 m.11 j.

7 m.9 j. ± 2 m. 6 j.

6-8.3

2

7

11 m.9 j. ±3 m.0 j.

11 m.19 j. ± 2 m. 27 j.

7-14

C

 

16

18 m.0 j. ± 3 m. 4 j.

18 m.6 j. ± 3 m. 6 j.

18-19.1

M

1

12

15 m.3 j. ± 2 m. 15 j.

14 m.27 j. ± 2 m. 18 j.

14-16.6

2

20

23 m.28 j. ±3 m. 20 j.

24 m.18 j. ± 3 m.23 j.

21.7-26.5

Figure : tableau récapitulatif de plusieurs études sur l’éruption dentaire (78)

Le stade d’éruption dentaire de cette momie se situe entre l’apparition des canines maxillaires déciduales et celle des secondes molaires déciduales, soit entre en moyenne 18 mois et 24 mois. Pour l’estimation de l’âge en fonction du stade de maturation dentaire, nous allons appliquer la méthode décrite par Moorrees en 1963 (81). Son étude s’est portée sur 134 enfants originaires de Boston, pour lesquels il va, grâce à la radiographie, corréler le stade de formation des futures dents permanentes avec l’âge des enfants.

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Figure : illustrations des différents stades de développement selon Moorrees (81)

Une fois le stade de formation de la dent déterminé, il suffit de retrouver l’âge correspondant sur une frise. Moorrees nous indique l’âge moyen pour chaque stade, avec les valeurs correspondant à l’écart type et à deux fois l’écart type, le tout en fonction du sexe de l’enfant.

Cette technique a été préférée à celle de Demirjian qui ne permet pas d’estimer précisément l’âge avant 3 ans et qui de plus a montré des limites significatives quant à l’application de cette méthode sur une population différente de la population de l’étude (82). De plus l’écart type des erreurs d’estimation est plus élevé avec la méthode Demirjian qu’avec la méthode Moorrees.

Afin de déterminer le stade de maturation des dents permanentes il faut augmenter dans le logiciel de visualisation les valeurs seuil d’UH à afficher afin de faire disparaître les tissus les moins denses et ne laisser que les dents et les parties les plus minéralisés comme les rochers. Nous pouvons ainsi faire disparaître l’os alvéolaire qui entoure les dents pour faire apparaître les germes des dents définitives.

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Figure : visualisation des arcades dentaires déciduales et permanentes

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Figure : vue occlusale des arcades maxillaire à gauche et mandibulaire à droite

  • Pour les incisives : on considère que les incisives mandibulaires sont au stade Cr.½.Les incisives centrales sont moins développées, on leur attribue le stade COC. On note l’absence des germes des incisives latérales maxillaires. Moorrees fait correspondre le stade Cr.½ à 4,5 ans pour une fille et 5,4 ans pour un garçon. Le stade COC n’étant pas représenté pour les incisives, on ne pourra donc pas utiliser les incisives centrales maxillaires et l’absence des latérales pour estimer l’âge par cette méthode. (+/- 1 an)

  • Pour les canines : les germes des 4 canines sont bien présents. Leur stade de développement les place dans le stade COC. Cela correspond à 1 an et 3 mois que ce soit pour une fille ou pour un garçon. (+/- 6mois)

  • Pour les prémolaires : les germes des prémolaires sont encore absents. Ces germes sont sensés apparaître pour les premières prémolaires à 1 an et 10 mois pour un garçon et 1 an et 8 mois pour une fille. Les deuxièmes prémolaires apparaissent à 3 ans pour les deux sexes. (PM1 : +/- 8 mois, PM2 : +/- 1 an)

  • Pour les molaires : seuls les germes des premières molaires sont visibles. On leur attribue le stade Cr¾ ce qui donne un âge d’1 an et 8 mois pour un garçon et 1 an et demi pour une fille. (+/- 6 mois)

En recoupant ces informations, on obtient un âge minimal de 9 mois pour les canines et à 2 ans et 2 mois maximum pour les 1ères molaires, qu’il s’agisse d’une fille ou d’un garçon.

Cependant, on note des résultats contradictoires : l’état de développement des incisives donne au moins 4 ans et demi alors que l’absence des germes des prémolaires autorise un âge maximum de 2 ans et 6 mois (ce qui correspond à 2 écarts types de retard). Il est impossible de dire si ces germes ont juste un retard de développement ou s’il s’agit d’agénésies.

Les méthodes basées sur le stade d’éruption et le stade de maturation dentaire se recoupent donc sur la tranche d’âge allant de 1 an et demi à 2 ans.

La relation entre vieillissement dentaire ou l’usure des faces occlusales et l’âge ne peut être appliqué à un sujet aussi jeune.

          1. Estimation osseuse

La détermination de l’âge au moment de la mort est délicate à réaliser : de très nombreux auteurs s’y sont intéressés avec plus ou moins de succès, aucune technique n’étant vraiment infaillible. Parmi les techniques de détermination de l’âge par moyen osseux on retrouve l’étude de l’ossification des os du poignet, de la main et des os longs, l’étude de la surface articulaire de la 1ère et de la 4ème côte, le degré de fermeture des sutures crâniennes, la morphométrie des ischions et des iliaques ou encore les modifications osseuses au niveau de la symphyse pubienne.

Les techniques de mesure de l’ossification des os sont difficilement exploitables dans notre cas en raison des artefacts qui masquent les faibles variations de contraste nécessaires à l’interprétation de l’ossification. La morphométrie et l’étude des surfaces articulaires ne permettent que de donner une tranche d’âge trop large, le plus souvent 0-6 ans.

L’étude de la fermeture des sutures (la synostose) permet de réduire cet intervalle. En effet on constate que la suture frontal (ou bregmatique), reliant le nasion et le bregma (point situé à l’intersection des sutures coronales et sagittales) est déjà fermée.

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Figure : visualisation de la suture bregmatique

Selon Olivier (83), la fermeture de cette suture correspond à un âge compris entre 0 et 3 ans.

          1. Estimation en fonction de l’auxologie

Les courbes de croissances sont comme les autres indices, établies sur la norme de nos populations actuelles. De plus, la croissance est en étroite relation avec le contexte environnemental et alimentaire. Pour ces deux raisons, les données issues de l’auxologie sont certainement les moins fiables quand il s’agit d’étude anthropologique sur des populations du passé. Nous allons tout de même nous intéresser à l’étude du volume endocrânien, au périmètre crânien ainsi qu’à la stature.

Pour le premier critère nous avons segmenté le volume compris entre les parois internes du crâne et le foramen magnum. Les outils de mesure d’Amira permettent de déterminer le volume de tout objet segmenté.

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Figure : mesure du volume crânien

Par cette méthode nous obtenons un résultat de 938ml.

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Figure : volume crânien en fonction de l’âge (© Pediatr Res 1998)

En reportant cette valeur sur la courbe définie par Huppi, nous obtenons un âge approximatif d’1 an.

Le périmètre crânien va être mesuré par l’addition des longueurs de courts segments rectilignes, Amira ne possédant pas d’outils de mesure curviligne.

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Figure : mesure du périmètre crânien

Nous obtenons par cette technique une valeur de 41,9cm, ce qui donne, rapportée sur une courbe de croissance :

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Figure : courbe de croissance du périmètre crânien en fonction de l’âge (© Cohen G, 2003)

Soit un âge compris entre 3 et 10 mois.

L’estimation de la stature faite à la partie 2.3.2.2 va nous servir de la  même manière.

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Figure : courbe de croissance de la stature en fonction de l’âge (© Cohen G, 2003)

En prenant 63cm, valeur strictement osseuse, comme limite basse, et 70cm, valeur estimée, en tant que valeur haute, nous obtenons un intervalle compris entre 3 mois et 1 an et demi.

Ces résultats nous montrent que les valeurs liées au développement du crâne, et dans une moindre mesure la stature, sous estiment l’âge par rapports aux indicateurs dentaires.

Une étude a montré sur des enfants guatémaltèques qu’un apport nutritionnel relativement plus faible que la moyenne, n’entrainait qu’un décalage d’un à deux mois de retard en utilisant les techniques de détermination de l’âge en fonction des stades de l’éruption dentaire (84).

Il nous apparait donc que la méthode dentaire est certainement la plus proche de la réalité, étant plus indépendante vis à vis conditions extérieures. L’environnement climatique difficile du Pérou peut nous pousser à penser que, particulièrement durant l’époque précolombienne, les conditions de vie étaient rudes, justifiant ainsi la sous-estimation obtenue par les techniques comparatives avec des courbes de croissance dont nos sociétés actuelles définissent la norme.

        1. Paléo-pathologie

La paléo-pathologie est une branche de la médecine spécialisée dans l’étude des maladies, des traumas et des évolutions dégénératives observées chez les populations du passé. Dans la mesure où nous étudions un corps ayant subi une momification naturelle, il n’y a pratiquement aucune chance que nous puissions mettre en évidence des lésions des organes et de l’ensemble des tissus mous internes.

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Figure : visualisation du contenu crânien selon 2 coupes et 2 filtres différents

Ces 2 coupes, coronale pour la première et sagittale pour la seconde, nous montre un volume endocrânien vide de tout contenu céphalique. Il ne reste que quelques vestiges, dont probablement des restes de paquets vasculo-nerveux optiques, au vu de leur trajectoire. Il en est de même pour le contenu thoraco-abdominal, dont on ne peut visualiser sur cette coupe frontale, qu’une masse non structurée et indissociable.

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Figure : visualisation et agrandissement du contenu thoraco-abdominal

Nous sommes donc dans l’impossibilité d’observer et d’identifier une pathologie touchant ces tissus littéralement détruits par les processus taphonomiques et les processus de momification. Il en est de même pour les tissus musculaires qui n’ont pu être identifiés, écartant ainsi la possibilité de mettre en évidence une myopathie.

L’examen des os ne révèlera aucune anomalie structurelle ou de nombre pour un sujet aussi jeune. Toutefois nous avons pu mettre en évidence des lésions d’origine traumatique.

La principale lésion, dans le sens où une telle lésion serait susceptible d’être mortelle, est une fracture de l’occipital.

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Figure : visualisation de la fracture occipitale

Cette impaction en V part d’une zone proche de la crête occipitale externe et finit par communiquer avec la suture occipito-mastoïdienne gauche.

On observe également l’absence de l’os propre du nez côté droit.

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Figure : absence de l’os propre du nez droit

Ces deux fractures sont très certainement d’origine traumatique, et en l’absence de signes visibles de cicatrisation, on pourrait être amené à supposer qu’elles soient liées à la cause de la mort, ou au moins péri mortem. Cependant, ne connaissant pas les conditions de conservation in situ, de découverte, de transport, de stockage ou de manipulation, il nous apparait plus sage d’émettre l’hypothèse que ces fractures soient post mortem et liées aux diverses contraintes qu’a dû subir cette momie depuis sa préparation.

D’autres observations paraissant être pathologiques sont en réalité dues à la dessiccation des tissus mous et au déplacement des pièces osseuses encore immatures chez un sujet aussi jeune. On pourra remarquer la désolidarisation des os du bassin, avec une rotation du sacrum vers l’avant, l’effondrement du sternum et des côtes, le déplacement de C1 et la scoliose du rachis.

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Figure : visualisation des déplacements osseux

Pour les mêmes raisons et à cause de la forme de dépouille de leurs racines, les dents du bloc incisivo-canins maxillaire et les dents antérieures du secteur 8 sont aujourd’hui absentes de leurs alvéoles. Ces alvéoles qui justement paraissent intactes, nous confirment que la perte n’est pas due à un trauma ou une pathologie osseuse mais plutôt à la dégradation des tissus parodontaux, principalement du ligament dento-alvéolaire et donc de l’attache de la dent. De telles absences de dents ont également été mises en évidence par le Dr Dussarps lors de l’étude de matériaux fossiles humains provenant d’Egypte (85). Il n’a pas été observé ici de pathologies carieuses sur les dents restantes, ni de parodontopathies, ni d’usure des surfaces occlusales.

Pour ce qui est des lésions externes, nous notons une large absence de peau sur le flanc arrière droit ainsi qu’une destruction du talon gauche ayant entrainée la perte du calcanéum. Ces lésions sont très certainement post mortem et liées soit à l’action de prédateurs, soit à la manipulation de la momie. L’extrême fragilité des tissus asséchés rendant délicate toute intervention sur une momie.

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Figure : visualisation des parties manquantes

Sans indice particulièrement révélateur, il nous a été impossible de déterminer l’état de santé du sujet avant sa mort.

        1. Corps étrangers et autres éléments

Lors de l’étude de cette momie nous avons été confrontés à la découverte de certains éléments extrinsèques. Un corps étranger indéterminé a été détecté dans la région thoracique, à cheval sur les 8ème et 9ème côtes droites. Cet objet circulaire d’1,5cm de diamètre, de densité sensiblement plus faible que les os, ne montre aucune connexion avec le réseau anarchique formé par les vestiges des tissus mous. Il semble donc peu probable qu’il s’agisse d’un organe en partie décomposé. Il pourrait s’agir d’un élément du rite ou du mobilier funéraire.

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Figure : corps étranger non-identifié

L’autre fait marquant est la présence de dents dans la cage thoracique. Ces dents sont tombées de manière post mortem dans la cage thoracique pour les raisons évoquées antérieurement. On retrouve quatre dents reconnaissables grâce à leur anatomie. Il s’agit des 3 canines manquantes et d’une incisive centrale maxillaire, toutes déciduales.

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Figure : visualisation des dents ectopiques

Le fait que ces dents soient regroupées sur les 11ème et 12ème côtes droites nous indique qu’elles sont probablement tombées ensembles ou dans espace-temps relativement réduit.

Outre la présence des textiles et du sac en lui-même, c’est le contenu du sac qui nous permettra de découvrir l’élément le plus inattendu. En effet, ce sac contient un petit animal qui ne présente aucun signe de momification artificielle. La modification du contraste nous permet de mettre en évidence son squelette. Bien qu’il soit moins contrasté que celui de son « hôte », on peut tout de même reconnaître de longues incisives, caractéristiques des rongeurs.

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Figure : visualisation du rongeur selon 3 différents niveaux de seuillage des UH

D’un échange de courriers électroniques avec le Dr Scott Steppan, professeur de biologie à l’Université de Floride ainsi qu’avec Dr Chanet du Museum National d’Histoire Naturelle et Dr Pascal de l’INRA de Rennes, nous apprenons qu’il s’agit très certainement d’un représentant de la branche Sigmodontinae des Muridae. Cet embranchement rassemble les rats, les souris et plus de 300 autres petits rongeurs. Il n’a cependant pas été possible de déterminer plus précisément de quelle espèce il provient. Nous pouvons toutefois éliminer les rongeurs à queue courte, comme le cochon d’Inde, pourtant fortement répandus et appréciés par les Péruviens. Cette question mériterait une étude plus approfondie, car la présence de cet animal nous pose de nouvelles problématiques.

Dans un premier temps il serait intéressant de découvrir s’il a été placé au sein du fardo de manière intentionnelle lors de la préparation de ce dernier. On retrouve dans la littérature de nombreux cas rapportés d’animaux momifiés placés dans la sépulture à proximité des défunts, afin pense-t-on de les accompagner dans l’au-delà. C’était également le cas en Egypte antique où il existait même un commerce de canidés momifiés artificiellement (86). Cependant, à notre connaissance, il n’a pas été rapporté, au Pérou, de cas présentant un rongeur momifié, on retrouve le plus souvent des chiens ou des oiseaux.

On pourrait donc proposer plusieurs hypothèses à son sujet :

  • soit il fait partie du fardo funéraire et fut donc placé volontairement

  • soit il est arrivé après la mort, attiré par la nourriture fréquemment déposée au sein des fardos afin que le défunt puisse manger durant son périple.

Déterminer l’espèce à laquelle il appartient pourrait nous en dire davantage. Il pourrait par exemple s’agir d’un rattus rattus, notre rat noir commun. Dans ce cas nous serions sûrs qu’il fut arrivé là bien après la mort de l’enfant. En effet, cette espèce n’a été introduite qu’après l’arrivée des colons européens, logée et transportée dans les cales de leurs bateaux. Ou alors, ce rat aurait pu être placé volontairement au moment de la préparation du fardo, auquel cas nous aurions pu réfuter la datation précolombienne de la momie.

Discussion

Tout au long de la préparation de ce travail, nous avons été confrontés à des difficultés principalement liées à l’interprétation des images. Notre manque d’expérience en la matière est certainement responsable d’une partie de ces difficultés, mais on ne peut occulter les contraintes techniques pouvant accompagner la tomodensitométrie. Impossible de dire si un paramétrage inadéquat du scanner en est responsable, ou si la faute incombe au logiciel de traitement des données. Quoiqu’il en soit, nous obtenons beaucoup d’artefacts, parasitant ainsi les images et donc leur interprétation. Pour limiter leurs effets nous avons augmenté la valeur UH minimale à afficher. Nous diminuons ainsi l’impact de ces artefacts mais en contrepartie nous perdons l’exploitation des parties les moins denses du corps.

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Figure : apparition des artefacts en fonction du seuillage des UH

La nature même du sujet d’étude introduit une difficulté supplémentaire, les processus taphonomiques liés à la momification nous privent de la présence de tissus mous hydratés et de graisse, qui agissent tels des agents de contraste naturels en TDM sur un sujet vivant.

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Figure : différences entre une coupe de la momie et d’un patient vivant

Cette simple illustration nous montre que le travail de segmentation est rendu beaucoup plus simple par la présence de ces tissus. Augmenter le seuil d’affichage nous a donc contraints à reconstruire certaines portions de pièces osseuses avec une part de subjectivité.

Cette subjectivité se retrouve également dans l’examen et la traduction des images obtenues. Le squelette étant immature, les zones peu ossifiées forment des lacunes qu’il ne faut pas interpréter comme une absence de tissu osseux. On retrouve par exemple sur les grandes ailes des sphénoïdes une petite lacune, ronde, qui pourrait être l’empreinte d’une trépanation. En faisant varier le contraste, on se rend compte que cette lacune se ferme lorsque l’on affiche les tissus les moins denses. Il en est de même pour le contenu thoraco-abdominal. Certains éléments semblent être isolés et pourraient constituer des corps étranger. Il a été montré qu’en réalité ces éléments faisaient partie intégrante du réseau de viscères asséchés.

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Figure : possibilité de mauvaise interprétation des images selon le seuillage des UH

Conclusion

Nous atteignons les limites de ce que peut nous apporter la TDM seule pour ce type d’étude. Il nous est apparu difficile voire impossible de conclure sur les éléments d’identification tels que l’âge ou le sexe en l’absence d’examens complémentaires. Il est en effet envisageable dans ce type d’étude, tout en respectant le principe d’invasivisité minimum, d’utiliser des moyens d’enquêtes couvrant d’autres champs d’investigation. Le prélèvement d’infimes parties de tissus permettrait d’effectuer des analyses physico-chimiques qu’il est impossible de reproduire uniquement grâce à l’imagerie médicale. Des études montrent que par exemple l’analyse des isotopes stables contenus dans des cheveux de momies naturelles ou artificielles permet d’obtenir des informations essentielles sur leur régime alimentaire (87), leurs pratiques sociales (comme l’immigration fortement caractéristique de la période Inca (88)) ou encore sur la préparation des individus destinés à subir un rite sacrificiel (89). Il serait également intéressant de pratiquer une étude plus poussée du rongeur afin déterminer son espèce et répondre aux questions que nous nous sommes posées à son sujet. L’étude et la datation des textiles au radiocarbone pourraient nous en apprendre tout autant.

Quoiqu’il en soit, l’autopsie virtuelle est une technique de choix dans l’étude de matériaux fossiles anciens, dont la valeur a été et est certainement sous-estimée aujourd’hui encore. Ces trésors du passé nécessitent toute notre attention et méritent d’être traités avec le plus grand soin. Et contrairement aux rumeurs tenaces, lancées suite au décès de Lord Carnarvon en 1923 peu après sa découverte du tombeau du pharaon Toutankhamon, légende reprise par Hergé dans Tintin et les sept boules de cristal, il a été scientifiquement prouvé qu’il n’existait pas de malédiction mortelle touchant les chercheurs qui oseraient déranger le sommeil de ces êtres centenaires (90).

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Les demandes d’autorisation pour la reproduction des illustrations ont été envoyées aux ayants-droit.

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