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Deux cartes cérébrales, les premiers fruits du projet BRAIN

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Le neurobiologiste Rafael Yuste a présenté à Saint-Sébastien le projet BRAIN dans l'une des conférences de l'initiative Passion for Knowledge-Quantum et a déjà publié les premiers résultats du projet. Nature a publié deux articles. Dans l'un d'eux a été exposé l'atlas de l'expression génique du cerveau de l'embryon humain et dans l'autre la carte des connexions neuronales de la souris. Les deux articles sont signés par des chercheurs de l'Institut Allen pour la science cérébrale et, selon eux, sont deux clés pour comprendre le développement du cerveau humain et des circuits neuronaux.

Le projet BRAIN a été lancé au printemps dernier avec de grandes intentions : créer une carte du fonctionnement du cerveau chez les personnes saines et malades. Ils ont trois objectifs principaux: savoir comment le cerveau traite l'information, comprendre la fonction des cellules au niveau génétique, identifier et classer tous les types de cellules qui composent le cerveau ainsi que leurs relations. Le projet, dirigé par l'Institut Allen pour la science du cerveau, a de nombreux chercheurs internationaux, et la preuve en sont les articles publiés.

Il convient de noter que toutes les données obtenues sont publiques. Ainsi, les chercheurs ont avancé que l'Atlas sur le cerveau de l'embryon humain présenté dans le premier article sera d'une grande utilité pour de nombreux scientifiques. Thomas R confirme cette idée. Directeur de l'Institut américain de santé mentale: « Cet atlas modifie déjà l'évolution du cerveau humain et la manière d'étudier les maladies liées au développement neuronal, comme l'autisme et la schizophrénie », a-t-il souligné.

En fait, chez les adultes, il y a des gènes reliés entre eux dans le cerveau de l'embryon. Par conséquent, comprendre le fonctionnement de ces gènes (quand ils s'expriment, quand non, quel rapport ils ont entre eux) est la clé pour connaître le développement futur du cerveau de l'enfant et du jeune après la naissance. La carte présentée reprend ce fonctionnement.

Dans la recherche de l'autisme, par exemple, il commence à porter ses fruits. En plus d'être très utile à cet égard, ils ont souligné qu'il nous aide à comprendre en quoi notre espèce d'autres animaux se distingue. Selon Ad Lein, chercheur à l'Institut Allen, « nous savons qu'il y a des zones du génome humain qui montrent des différences surprenantes avec d'autres espèces animales. Comme il peut donner des indices sur la fonction de chacun des gènes qui s'expriment dans le cerveau, nous pouvons utiliser notre carte pour comprendre en quoi notre cerveau est spécial ».

Carte des connexions neuronales de la souris

Le deuxième article aide à rechercher comment le cerveau traite l'information. Plus précisément, ils ont complété la carte de la façon dont les neurones de la souris sont connectés: Souris Brain Connectivity Atlas. C'est une très grande étape, puisque la seule carte complète jusqu'ici était celle du nématode C. elegans (C. elegans a 302 neurones, la souris 75 millions et nous 100.000 millions).

Comme l'ont expliqué les chercheurs, au moment de compléter les cartes du nématode et de la souris, la différence n'a pas seulement été dans le nombre de neurones, mais a également fait un pas de plus. En particulier, des virus génétiquement modifiés ont été utilisés pour le suivi individuel des neurones. En ce qui concerne l'emplacement en trois dimensions, un programme standardisé a été développé qui a permis de traiter si rapidement la quantité totale de données générées (1,8 petabytes).