La carte la plus détaillée du cerveau humain jamais réalisée.

Des scientifiques ont dévoilé la carte la plus détaillée à ce jour du cerveau humain adulte, révélant l'agencement et la fonction de 3 300 types différents de cellules cérébrales.

Les cellules de Purkinje, de gros neurones du cervelet, sont situées à l'arrière et à la base du cerveau. Photo : Steve Gschmeissner/Science Photo Library

Une nouvelle étude cartographiant les cellules du cerveau humain a été publiée le 12 octobre sous la forme de 21 articles dans trois revues scientifiques : Science, Science Advances et Science Translational Medicine . « Il ne s’agit pas simplement d’un atlas ; cela ouvre véritablement un champ d’étude entièrement nouveau permettant d’observer le cerveau des animaux avec une résolution cellulaire extrêmement élevée, ce qui était impossible jusqu’à présent », a déclaré Ed Lein, neuroscientifique à l’Institut Allen pour la science du cerveau et auteur principal de cinq de ces articles.

Ces nouvelles recherches ont été menées dans le cadre d'un vaste projet des Instituts nationaux de la santé (NIH) des États-Unis. Ce projet, lancé en 2017, visait à répertorier les cellules du cerveau de souris, d'humains et de primates non humains.

Les cellules cartographiées comprennent des neurones (cellules cérébrales communiquant par des messages électriques et chimiques) et d'autres types de cellules en nombre à peu près égal. Le cerveau humain adulte contient environ 86 milliards de neurones (à 8 milliards près) et environ 84 milliards d'autres cellules.

L'équipe de scientifiques a utilisé des techniques de transcription pour répertorier l'intégralité de l'ARN présent dans chaque cellule. L'ARN est la molécule génétique qui contient les instructions nécessaires à la synthèse des protéines et à l'exécution de nombreuses autres fonctions essentielles. Ils ont également eu recours à des techniques épigénétiques pour examiner les signaux chimiques situés à la surface de l'ADN et qui régulent l'expression des gènes. Les études individuelles incluses dans le projet portaient sur des données issues de centaines de milliers, voire de millions, de cellules cérébrales.

En combinant ces techniques, l'équipe de recherche a établi des cartes cellulaires du cerveau humain en développement et adulte, ainsi que de celui de plusieurs autres groupes de primates, comme les saïmiris ( Callithrix ) et les macaques ( Macaca ). Grâce à ces cartes, ils ont pu comparer directement les cerveaux humains et des primates, démontrant que de nombreux types cellulaires présents dans le cerveau humain se retrouvent également chez les chimpanzés et les gorilles. Cependant, malgré la présence des mêmes types cellulaires, l'activité génique de ces cellules diffère considérablement entre l'homme et les primates, entraînant des différences dans la coordination cellulaire.

Malgré sa précision sans précédent, la carte du cerveau humain n'est qu'une première ébauche pour l'équipe de recherche. Celle-ci souhaite désormais décrypter la fonction des cellules nouvellement découvertes, dont un grand nombre sont situées profondément dans le cerveau, notamment dans le tronc cérébral. Elle cherche également à comprendre comment l'activité génétique de ces différentes cellules contribue au développement des maladies neurologiques.

Thu Thao (Selon Live Science )

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