Un schéma illustrant la relation entre la taille du cortex cérébral, le repliement cortical et les niveaux d'expression du gène CCNB1IP1 de la souris à l'homme. Photo : avec l'aimable autorisation de l'Institut de zoologie de Kunming de l'Académie chinoise des sciences.
Une équipe de recherche de l'Institut de zoologie de Kunming, dépendant de l'Académie chinoise des sciences, a identifié un gène clé associé à l'évolution de l'intelligence humaine et a incité des souris à développer des plis cérébraux ressemblant à ceux trouvés dans le cerveau humain en régulant le gène, a rapporté la chaîne de télévision publique CCTV News.
Les experts ont déclaré que les humains sont plus intelligents que les autres animaux, en partie à cause de leur plus grande capacité cérébrale et du plus grand nombre de replis à la surface du cerveau. Ces plis, connus sous le nom de gyri et sulci cérébraux, sont parfois décrits comme des « motifs ressemblant à des noix », permettant au cortex cérébral d'être plié et comprimé à l'intérieur de l'espace limité du crâne, élargissant ainsi la surface totale du cortex, selon les médias.
Lorsqu’il est entièrement déplié, le cortex cérébral humain couvre une surface à peu près équivalente à trois feuilles de papier A4, tandis que le cortex cérébral lisse d’une souris n’a qu’à peu près la taille d’un timbre-poste. Un cortex cérébral plus grand peut accueillir davantage de neurones et de connexions neuronales, améliorant ainsi le stockage des informations et le traitement logique du cerveau, favorisant ainsi la réflexion et la mémoire.
Cependant, un plus grand nombre de replis cérébraux ne signifie pas nécessairement une intelligence plus élevée. Par exemple, les cétacés ont un repliement cortical plus complexe que celui des humains, mais leurs capacités cognitives sont bien inférieures à celles des humains. Les plis cérébraux ne sont que l’un des fondements structurels qui sous-tendent l’intelligence.
Pour découvrir les secrets de la structure « semblable à une noix » du cerveau humain et de l'évolution de l'intelligence, l'équipe de recherche a comparé les données génétiques cérébrales de plusieurs espèces et a identifié un gène clé impliqué dans le développement du cerveau, connu sous le nom de CCNB1IP1.
L’ancien gène n’est pas propre aux humains et est porté par presque tous les mammifères. Les chercheurs ont découvert que les différences d’intelligence et de structures cérébrales entre les espèces ne sont pas déterminées par la possession ou non du gène, mais plutôt par le niveau d’expression du gène.
« Nous constatons que l'expression du gène CCNB1IP1 dans le cerveau des primates présente un modèle évolutif unique. Avant l'émergence des primates, le gène avait déjà acquis la capacité de s'exprimer dans le cerveau des musaraignes arboricoles. Au cours de l'évolution ultérieure, ses niveaux d'expression dans les cellules progénitrices neurales et les neurones ont progressivement augmenté. Cette augmentation a montré une corrélation positive significative au cours de l'évolution avec l'expansion du cortex cérébral des primates et l'approfondissement de sa complexité de repliement », Shi Lei, responsable de l'étude. a déclaré l'équipe de recherche au Chine Direct lundi.
Pour vérifier leurs découvertes, les scientifiques ont introduit l’expression du gène clé au niveau humain chez des souris, dont le cerveau est naturellement lisse. Les souris éditées ont développé des plis du cortex cérébral ressemblant à ceux des primates. Les souris génétiquement modifiées ont également montré des améliorations significatives de leurs capacités d’apprentissage et de mémoire, ce qui suggère que la régulation de ce gène pourrait influencer le développement du cerveau et les fonctions cognitives.
« D'autres études ont montré que l'expression accrue de CCNB1IP1 était due à l'évolution des éléments cis-régulateurs en amont du gène », a déclaré Shi.
L’étude fournit de nouvelles informations sur les mécanismes génétiques à l’origine de l’évolution et de l’intelligence du cerveau humain, tout en offrant une nouvelle perspective sur la façon dont les structures cérébrales sont liées aux capacités cognitives.
« La recherche fournit également de nouveaux indices pour explorer les causes des troubles du développement neurologique », a déclaré Shi.
