La carte la plus détaillée du cerveau humain de l'histoire

Des scientifiques ont révélé la carte la plus détaillée du cerveau humain adulte à ce jour, 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 à la base du cerveau. Photo : Steve Gschmeissner/Science Photo Library — Les cellules de Purkinje, de grandes cellules nerveuses du cervelet, sont situées à l'arrière et à la base du cerveau. Photo : *Steve Gschmeissner/Science Photo Library*

La nouvelle étude, qui cartographie les cellules cérébrales humaines, a été publiée le 12 octobre dans 21 articles publiés dans trois revues : Science, Science Advances et Science Translational Medicine . « Ce n'est pas seulement un atlas, cela ouvre véritablement un tout nouveau domaine où l'on peut observer le cerveau des animaux avec une résolution cellulaire extrêmement élevée, ce qui était impossible auparavant », a déclaré Ed Lein, neuroscientifique à l'Allen Institute for Brain Science et auteur principal de cinq des articles.

Cette nouvelle recherche s'inscrit dans le cadre d'un projet majeur des National Institutes of Health (NIH) des États-Unis, qui a débuté en 2017 pour cataloguer les cerveaux de souris, d'humains et de primates non humains.

Les cellules cartographiées comprenaient des neurones – des cellules cérébrales qui communiquent par messages électriques et chimiques – et à peu près le même nombre d'autres cellules. Le cerveau adulte contient environ 86 milliards de neurones, plus ou moins 8 milliards, et environ 84 milliards d'autres cellules.

L'équipe a utilisé une technique appelée transcriptomique pour cataloguer l'ensemble de l'ARN de chaque cellule. L'ARN est une molécule génétique qui contient les instructions nécessaires à la fabrication des protéines et à d'autres fonctions importantes. Ils ont également eu recours à l'épigénétique pour examiner les signaux chimiques présents sur l'ADN et qui contrôlent l'utilisation des gènes. Les études individuelles incluses dans le projet incluaient des données provenant de centaines de milliers, voire de millions de cellules cérébrales.

En combinant ces techniques, l'équipe a créé des cartes cellulaires du cerveau humain en développement et adulte, ainsi que du cerveau de plusieurs autres groupes de primates, comme les ouistitis ( Callithrix ) et les macaques ( Macaca ). Ils ont ainsi pu comparer directement les cerveaux humains et primates, révélant que de nombreux types cellulaires du cerveau humain sont également présents chez les chimpanzés et les gorilles. Cependant, malgré ces types cellulaires communs, l'activité génétique de ces cellules est très différente chez les humains et les primates, ce qui entraîne des différences de coordination cellulaire.

Bien que d'un niveau de détail inédit, la carte cérébrale humaine n'est que la première ébauche de l'équipe. Ils souhaitent ensuite décoder les fonctions des cellules cérébrales nouvellement découvertes, dont un grand nombre sont situées profondément dans le cerveau, dans des structures comme 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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