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Deux études menées par le chercheur espagnol Fernando García-Moreno ont révélé que les oiseaux, les reptiles et les mammifères ont développé des circuits cérébraux complexes de manière indépendante, malgré un ancêtre commun. Ces travaux, publiés dans la revue ‘Science’, remettent en question l’idée selon laquelle tous ces groupes auraient évolué selon un même chemin.
Les découvertes sur le développement des cerveaux
Le paléo ou cortex cérébral est une région du cerveau responsable de fonctions cognitives complexes, qui distingue particulièrement les humains des autres espèces. Bien que nous possédions une plus grande quantité de neurones dans cette zone, permettant de traiter des informations complexes, les oiseaux et les reptiles montrent également des circuits cérébraux sophistiqués. Les deux études de García-Moreno et son équipe démontrent que, bien que les circuits des oiseaux et des mammifères remplissent des fonctions similaires, leur formation lors du développement embryonnaire est fondamentalement différente.
Détails des études menées
La première étude, dirigée par Eneritz Rueda-Alaña et Fernando García Moreno à l’Achucarro Basque Center for Neuroscience, a été réalisée en collaboration avec divers centres de recherche. Les résultats montrent que les neurones des différentes espèces émergent à des moments et à des lieux différents durant le développement. « Les neurones ne sont pas comparables et ne dérivent pas d’un ancêtre commun », souligne García-Moreno. L’analyse transcriptomique et le modélisation mathématique ont montré que les neurones traitant des informations sensorielles chez les oiseaux et les mammifères utilisent des groupes de gènes distincts.
La seconde étude, menée à l’Université de Heidelberg, a fourni un atlas détaillé des types cellulaires dans les cerveaux des oiseaux, comparant ceux des mammifères et des reptiles. Cette étude a permis d’identifier les centaines de gènes utilisés par chaque type de neurone, révélant que les oiseaux ont conservé la plupart des neurones inhibiteurs présents chez d’autres vertébrés, mais que leurs neurones excitateurs ont évolué de manière unique.
Implications des découvertes
« Nos études démontrent que l’évolution a trouvé de multiples solutions pour construire des cerveaux complexes », affirme García-Moreno. Les oiseaux ont développé des circuits neuronaux sophistiqués par des mécanismes distincts, ce qui modifie notre compréhension de l’évolution cérébrale. Les résultats soulignent la flexibilité évolutive du développement cérébral, montrant que des fonctions cognitives avancées peuvent émerger par des voies cellulaires et génétiques très variées.
Ces découvertes ont des implications importantes pour la neurobiologie comparative, ouvrant de nouvelles perspectives pour la recherche sur le neurodéveloppement. Comprendre comment se forme le cerveau, à la fois dans son développement embryonnaire et son histoire évolutive, est essentiel pour appréhender son fonctionnement.
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