Le cerveau humain aurait une origine plus complexe qu’on ne le pensait. Des chercheurs de Stanford ont identifié deux populations de cellules distinctes à l’origine de ses régions antérieure et postérieure.
Deux cerveaux en un. Des chercheurs de l’université de Stanford ont découvert que les parties antérieure et postérieure du cerveau humain proviennent de organes différents soit de deux populations de cellules progénitrices différentes. Une découverte qui pourrait ouvrir de nouvelles pistes dans la recherche sur certaines maladies neurologiques.
Depuis des décennies, les scientifiques considéraient que le cerveau provenait d’une seule cellule souche au début de son développement. Une étude menée par des chercheurs de Stanford Medicine remet aujourd’hui en question cette vision.
Les chercheurs ont démontré que la partie antérieure du cerveau et sa partie postérieure ont des origines cellulaires distinctes. Selon leurs travaux, ces deux anciens systèmes nerveux auraient évolué indépendamment avant de s’associer au cours de l’évolution, il y a environ 550 millions d’années.
"Nous avons démontré pour la première fois que la partie antérieure du cerveau provient d’une cellule progénitrice totalement différente de celle de la partie postérieure du cerveau", explique Kyle Loh, maître de conférences en biologie du développement à Stanford.
Une découverte importante pour la recherche
La partie postérieure du cerveau, notamment le tronc cérébral, contrôle des fonctions essentielles comme la respiration, le sommeil, la déglutition et les battements du cœur. Elle joue également un rôle dans le contrôle de certains muscles.
Or, les scientifiques rencontrent depuis longtemps des difficultés à reproduire et à cultiver en laboratoire les neurones de cette région. Pour tenter d’y parvenir, ils avaient notamment essayé de transformer des cellules destinées au cerveau antérieur en cellules du cerveau postérieur.
En changeant leur approche, les chercheurs sont finalement parvenus à transformer des cellules souches pluripotentes humaines en motoneurones fonctionnels du cerveau postérieur. Ces neurones produisaient notamment une activité électrique et des protéines caractéristiques des cellules impliquées dans le contrôle des muscles du visage et de la déglutition.
Les maladies vues d'un oeil différent
Cette avancée pourrait permettre de mieux étudier des maladies neuromusculaires et neurodégénératives qui touchent le tronc cérébral, comme l’amyotrophie musculaire spinale ou la sclérose latérale amyotrophique (SLA), aussi appelée maladie de Charcot.
"Nous disposons désormais d’un modèle qui nous permet de mieux comprendre ces maladies dévastatrices et de travailler à la mise au point de thérapies régénératives pour les traiter. Il s’agit là d’une nouvelle frontière très prometteuse dans la recherche sur le cerveau", souligne Rayyan Jokhai.
Les chercheurs ont également retrouvé des traces de cette organisation en deux lignées chez plusieurs autres animaux, notamment les poulets, les poissons-zèbres et les entéropneustes, des vers marins qui partagent un ancêtre lointain avec l’être humain.
Cette découverte ne signifie pas que le cerveau humain est littéralement constitué de deux organes séparés. Elle montre surtout qu’il possède deux origines développementales distinctes. Il s'agit là d'une découverte qui pourrait offrir de nouveaux outils pour comprendre certaines maladies neurologiques.
