L’étude montre que les différences entre les cerveaux des primates – humains, singes et singes – sont petites mais significatives

Alors que les différences physiques entre les humains et les primates non humains sont assez différentes, une nouvelle étude révèle que leurs cerveaux peuvent être remarquablement similaires. Cependant, les plus petits changements peuvent faire des différences significatives dans les troubles du développement et les troubles mentaux.

Comprendre les différences moléculaires qui font l’esprit humain distinct qui pourrait aider les chercheurs à étudier les troubles de leur développement. Une nouvelle étude vient d’être publiée dans la revue les sciences Par une équipe dont Andre Souza, professeur de neurosciences à l’Université du Wisconsin-Madison, étudie les différences et les similitudes entre les cellules du cortex préfrontal – la zone frontale du cerveau, la zone qui joue un rôle central dans les hautes fonctions cognitives — entre les humains et les gens. primates non humains Comme les chimpanzés, les macaques rhésus et les singes.

Les différences cellulaires entre ces espèces peuvent expliquer les étapes de leur développement et comment ces différences peuvent être impliquées dans des troubles, tels que l’autisme et les déficiences intellectuelles, observés chez l’homme. Souza, qui étudie la biologie évolutive du cerveau au Weizmann Center de l’Université de Washington-Madison, a décidé de commencer à étudier et à classer les cellules du cortex préfrontal en partenariat avec le laboratoire de l’Université de Yale où il a travaillé comme chercheur postdoctoral.

« Nous définissons les attributs cortex préfrontal dorsolatéral Parce que c’est particulièrement intéressant. Cette région corticale n’est présente que chez les primates. Souza dit qu’on ne le trouve pas dans d’autres espèces. Il a été associé à plusieurs fonctions connexes en termes de cognition supérieure, telles que la mémoire de travail. Il est également impliqué dans de nombreux troubles neuropsychiatriques. Par conséquent, nous avons décidé de mener cette étude pour comprendre ce qui distingue les humains dans cette région du cerveau.

Collection et laboratoire Souza information génétique de plus de 600 000 cellules du cortex préfrontal de échantillons de tissus Des humains, des chimpanzés, des macaques et des singes. Ils ont analysé ces données pour classer les cellules en types et identifier les différences dans les cellules similaires d’une espèce à l’autre. Sans surprise, la grande majorité des cellules étaient quelque peu comparables.

« La plupart des cellules sont en fait très similaires car ces types sont relativement proches sur le plan de l’évolution », explique Souza.

Souza et ses collaborateurs ont trouvé cinq types de cellules dans le cortex préfrontal qui n’étaient pas présentes dans les quatre types. Ils ont également trouvé des différences dans l’abondance de certains types de cellules ainsi que la diversité entre des groupes de cellules similaires d’une espèce à l’autre. Lorsque l’on compare les chimpanzés aux humains, les différences semblent énormes – de leur apparence physique aux capacités de leur cerveau. Mais au niveau cellulaire et génétique, au moins dans le lobe frontal PelliculesLes similitudes sont nombreuses, les différences sont peu nombreuses.

« Notre laboratoire veut vraiment découvrir ce qui est unique dans le cerveau humain », dit Souza. »Et il ressort clairement de cette étude et de nos travaux précédents, que la plupart d’entre eux sont en fait similaires, du moins chez les primates. »

Les différences subtiles que les chercheurs ont trouvées peuvent être le début de l’identification de certains de ces facteurs uniques, et cette information peut conduire à des découvertes sur le développement et troubles de la croissance au niveau moléculaire.

« Nous voulons savoir ce qui s’est passé après la scission évolutive entre les humains et les autres primates », explique Souza. « L’idée est que vous avez une mutation dans un ou plusieurs gènes et que ces gènes ont maintenant des fonctions légèrement différentes. Mais si ces gènes sont pertinents pour le développement du cerveau, par exemple, combien de cellules sont produites, ou comment les cellules sont-elles produites en connectant aux autres cellulesComment affectent-ils les circuits neuronaux et leurs propriétés physiologiques ? Nous voulons comprendre comment ces différences entraînent des différences dans le cerveau, puis conduisent à des différences que nous pouvons observer chez les adultes. »

Les observations de l’étude ont été faites dans le cerveau d’adultes, après qu’une grande partie du développement ait été achevée. Cela signifie que des différences peuvent survenir au cours du développement du cerveau. Ainsi, la prochaine étape pour les chercheurs consiste à étudier des échantillons de cerveaux en développement et à étendre leur domaine de recherche au-delà cortex frontal Pour trouver où et quand ces différences surviennent. L’espoir est que ces informations conduiront à une base plus solide pour placer la recherche sur les troubles du développement au-dessus.

« Nous sommes capables de faire des choses extraordinaires, n’est-ce pas ? Nous étudions la vie elle-même, l’univers et bien plus encore. C’est vraiment unique quand vous regardez autour de vous », a déclaré Souza, dont l’équipe comprenait les étudiants diplômés Ryan Reisgards et Zachary Gomez-Sanchez. , la stagiaire de recherche Danielle Schmidt et les étudiants de premier cycle Ashwin Depnath et Kidd Hotman. « Si nous avons ces capacités uniques, il doit y avoir quelque chose dans le cerveau, n’est-ce pas ? Il y a quelque chose dans le cerveau Cela nous permet de faire tout cela et nous sommes vraiment intéressés de savoir ce que c’est. »