88.047 cellules cérébrales de 422 échantillons de 33 zones du cerveau, c’est le terrain de jeu de ce consortium international de recherche. Avec une conclusion majeure : les oligodendrocytes et les astrocytes, ces deux types de cellules nerveuses apparaissent comme des clés de l’évolution (cérébrale) à la lecture de ces travaux d’une équipe de scientifiques de l’Institut des sciences et technologies de Skolkovo (Skoltech, Russie). En réalisant une cartographie au niveau unicellulaire des gènes du cerveau chez l'homme et d'autres primates, ces scientifiques démontrent dans la revue Genome Research, que les oligodendrocytes et les astrocytes ont en effet beaucoup plus évolué chez l’Homme que les neurones et en comparaison avec nos cousins primates.
Philipp Khaitovich, professeur à Skoltech, a mené cette étude à grande échelle de l'expression des gènes dans 33 régions cérébrales différentes chez les humains, des chimpanzés, des macaques et des bonobos en utilisant les technologies de transcriptomique à résolution unicellulaire. Le résultat est une cartographie des structures cellulaires spécifiques des différentes zones du cerveau.
Cette cartographie de l'expression génique cérébrale en dit long sur l’évolution humaine
Si le cerveau humain est incroyablement complexe, et son évolution est un sujet de recherche de toujours, identifier les changements évolutifs les plus importants qui caractérisent le cerveau de l’homme moderne de celui de nos ancêtres et rendent les humains si différents des autres espèces contribue à expliquer notre humanité.
Ce consortium de recherche international (Russie, Chine, Allemagne et Suisse) a procédé à l’étude génomique de 422 échantillons de cerveau prélevés dans 33 régions cérébrales différentes chez l'homme, les chimpanzés, les macaques et les bonobos. Les scientifiques ont examiné l'expression des gènes en se concentrant sur le fonctionnement de gènes spécifiques dans ces régions et ont analysé un total de 88.047 cellules cérébrales individuelles en utilisant une méthode d’analyse monocellulaire. L'étude a permis d'identifier les régions du cerveau qui sont les plus distinctives et caractéristiques chez l'homme et, qui, par conséquent, suivent une évolution plus rapide.
Ces zones comprennent le cortex cérébral, l'hypothalamus et la matière grise et la substance blanche cérébelleuse.
Autre conclusion majeure, les oligodendrocytes et les astrocytes notamment présentent plus de différences dans la lignée évolutive humaine que les neurones par rapport à des cellules similaires chez les primates.
Pouvoir expliquer « la conscience » humaine ? L'expression des gènes dans le cerveau est un domaine de recherche qui permettra, un jour, d’explique ce qu’est « la conscience » et comment « elle est apparue », écrivent les auteurs. 2 types de raisons peuvent néanmoins expliquer ces changements dans l'expression des gènes :
- un changement dans la structure cellulaire dans une région du cerveau,
- ou un changement dans l'expression des gènes dans les cellules ou un type de cellules.
Ces recherches contribuent à répondre aujourd’hui à cette dernière question et contribuent à éclairer l’évolution de l’espèce et de la conscience humaine.
Source : Genome Research May 18, 2020, doi: 10.1101/gr.256958.119 Single-cell-resolution transcriptome map of human, chimpanzee, bonobo, and macaque brains (Visuel Pavel Odinev/ Skoltech)
Plus sur Neuro Blog
