Le cerveau d’un mammifère est l’un des sommets de l’évolution, un ensemble de plusieurs systèmes hautement spécialisés composés de divers types de cellules et de multiples propriétés fonctionnelles. L’interaction entre ces réseaux de neurones est ce qui nous permet de contrôler les activités sophistiquées et complexes qui caractérisent l’espèce. Aujourd’hui, plusieurs travaux coordonnés par l’Initiative BRAIN et publiés dans Revue nature Ils ont rassemblé toutes les pièces pour publier la carte la plus complète à ce jour des régions du cerveau et les cellules qui les font fonctionner.
Cet « atlas » de cerveau complet d’une souris Il met en lumière des aspects jusqu’alors inconnus de sa structure et de son organisation, ainsi que les fonctions des cellules cérébrales individuelles et des circuits neuronaux. Il fournit également des indices aux chercheurs sur l’évolution du cerveau des mammifères et permet d’observer comment la configuration des différents neurones peut contribuer aux troubles neurologiques. Il s’agit du premier ouvrage de ce type qui couvre la totalité de ces connexions neurologiques plutôt que des régions individuelles.
« Cet lot d’articles entre à nouveau dans l’histoire », déclare à Science Rafael Yuste, professeur de sciences biologiques et directeur du Centre de neurotechnologie de l’Université Columbia à New York (États-Unis), président de la Fondation NeuroRights et promoteur du projet BRAIN. Centre des médias. « Le corps est une machine biologique très complexe, composée de cellules de nombreux types. On pourrait dire que nous ne comprendrons pas le fonctionnement d’un organe tant que nous ne saurons pas Quels types de cellules le composent ?.
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Cette carte haute résolution a été créée en combinant le séquençage d’ARN de cellules uniques de environ quatre millions de cellules cérébrales avec les données de transcriptomique spatiale de jusqu’à 4,3 millions de cellules supplémentaires. Les résultats sont présentés selon quatre niveaux hiérarchiques d’organisation : 34 classes, 338 sous-classes, 1 201 « supertypes » et 5 322 regroupements. En termes de régions, la superficie dorsal contiendrait moins de cellules mais d’une plus grande variété, tandis que le ventral Il contient davantage de types de neurones étroitement liés les uns aux autres.
Le cerveau est laminé en sections pour déterminer quelles cellules sont présentes. Institut SALK.
« Ce que je considère comme le plus innovant, par rapport aux articles précédents, c’est que non seulement les types de cellules du cerveau sont cartographiés, mais la position de chaque type de neurone. C’est ce qu’on appelle la ‘transcriptomique spatiale’, qui utilise de nouvelles techniques de microscopie qui permettent d’analyser des positions spécifiques dans des coupes histologiques », explique Yuste. Le chercheur met en avant le travail de l’inventeur de la technique, Xiaowei Zhuang, de l’université de Harvard, « injustement oublié ». par le prix Nobel de chimie en 2014 après avoir inventé la première technique de microscopie à super-résolution (STORM).
« Nous avons participé à cet effort de l’Allen Institute, qui a abouti à un classification unifiée des cellules corticales« , poursuit Yuste. » Avoir une liste de tous les neurones peut être considéré comme une pierre de rosette cérébralequelque chose qui ferait plaisir à Cajal et Lorente de No. De plus, nous avons collaboré avec Zhuang, que je connais bien, et elle a exprimé sa volonté de conseiller Spain Neurotech, donc peut-être pourrons-nous la voir fréquemment à Madrid. »
L’une des équipes, dirigée par Bing Ren de la faculté de médecine de San Diego, a comparé les régulation génétique dans le cortex moteur primaire des souris, des ouistitis, des macaques et enfin des humains. Dans les quatre cas, ils ont été trouvés variantes courantes liés à la sclérose en plaques, à l’anorexie mentale ou au tabagisme. « L’ADN est le langage de chaque cellule, et tout comme il existe des racines dans chaque langage qui sont partagées avec de nombreuses autres, il existe des modèles d’expression génétique qui ont été conservés au cours de l’évolution entre les espèces », conclut Ren.
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