Des scientifiques révèlent la carte la plus détaillée du cerveau humain adulte, révélant la disposition et la fonction de 3 300 types de cellules cérébrales.
Les cellules de Purkinje, de grandes cellules nerveuses du cervelet, sont situées à l’arrière et au bas du cerveau. Photo : Steve Gschmeissner/Science Photo Library
La nouvelle étude sur la carte des cellules du cerveau humain a été publiée le 12 octobre sous la forme de 21 articles de recherche publiés dans trois revues : Science, Science Advances et Science Translational Medicine . « Ce n’est pas seulement un atlas, cela ouvre vraiment un tout nouveau domaine où vous pouvez observer le cerveau des animaux à une résolution cellulaire extrêmement élevée qui n’était pas possible auparavant », a déclaré Ed Lein, neuroscientifique à l’Allen Institute for Brain Science et auteur principal de cinq des études.
La nouvelle recherche a été menée dans le cadre d’un projet majeur des National Institutes of Health (NIH) des États-Unis. Le projet, lancé en 2017, vise à cataloguer les cellules du cerveau des souris, des humains et des primates non humains.
Les cellules cartographiées comprenaient des neurones – des cellules cérébrales qui communiquent par messages électriques et chimiques – et un nombre égal d’autres cellules. Le cerveau humain adulte contient environ 86 milliards de neurones, plus ou moins 8 milliards, et environ 84 milliards d’autres cellules.
L’équipe de scientifiques a utilisé des techniques de transcription et catalogué tout l’ARN de chaque cellule. L’ARN est une molécule génétique qui contient des instructions pour fabriquer des protéines et effectuer plusieurs autres tâches importantes. Ils ont également utilisé l’épigénétique pour examiner les signaux chimiques qui se trouvent sur l’ADN et contrôlent la façon dont les gènes sont utilisés. Les études individuelles incluses dans le projet contenaient des données provenant de centaines de milliers à des millions de cellules cérébrales.
En combinant ces techniques, l’équipe a créé des cartes cellulaires du cerveau humain en développement et adulte, ainsi que des cerveaux de plusieurs autres groupes de primates, tels que les ouistitis ( Callithrix ) et les macaques ( Macaca ). À partir de là, ils ont pu comparer directement les cerveaux humains et primates, montrant que de nombreux types de cellules du cerveau humain sont également présents chez les chimpanzés et les gorilles. Mais malgré le fait qu’elles partagent le même type de cellules, l’activité génétique de ces cellules chez les humains et les primates est très différente, ce qui entraîne des différences dans la coordination cellulaire.
Bien que sans précédent en termes de détails, la carte du cerveau humain n'est que la première ébauche de l'équipe. Ensuite, ils veulent déchiffrer la fonction des cellules nouvellement découvertes dans le cerveau, dont un grand nombre sont situées en profondeur dans le cerveau, dans des structures telles que le tronc cérébral. Ils souhaitent également comprendre comment l’activité génétique de différentes cellules contribue au développement de maladies neurologiques.
Thu Thao (selon Live Science )
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