Les chercheurs disent qu’ils ont trouvé des preuves claires que le cerveau humain peut continuer à faire de nouveaux neurones bien à l’âge adulte, potentiellement s’installant des décennies de controverse.
Cette nouvelle croissance des neurones, ou «neurogenèse», se déroule dans le hippocampeune partie critique du cerveau impliqué dans l’apprentissage, la mémoire et les émotions.
« En bref, notre travail met pour reposer le débat de longue date sur la question de savoir si les cerveaux humains adultes peuvent développer de nouveaux neurones », auteur de l’étude co-dirigé Marta Paterliniun chercheur à l’Institut Karolinska de Stockholm, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
D’autres experts conviennent que le travail est un cas fort pour la neurogenèse adulte.
Bien qu’une seule étude ne constitue pas une preuve absolue, « il s’agit de preuves solides à l’appui de l’idée » que les cellules souches et les précurseurs de nouveaux neurones existent et prolifèrent dans le cerveau humain adulte, a déclaré Dr Rajiv RatanPDG du Burke Neurological Institute de Weill Cornell Medicine, qui n’a pas été impliqué dans l’étude.
« Il s’agit d’un parfait exemple de grande science en train de mettre le ballon pour la communauté des neurosciences cliniques », a-t-il déclaré à Live Science.
Capitaliser les nouvelles technologies
Les chercheurs ont combiné des techniques avancées, y compris un seul nucleus ARN Séquençage et apprentissage automatique, pour trier et examiner les échantillons de tissus cérébraux de Biobanks internationaux, ils ont rapporté un article publié le 3 juillet dans la revue Science. L’ARN, un cousin d’ADN, reflète des gènes qui sont « allumés » à l’intérieur des cellules, tandis que l’apprentissage automatique est un type de intelligence artificielle Souvent utilisé pour croquer d’énormes ensembles de données.
Depuis les années 1960, les chercheurs ont su que les souris, les rats et certains primates non humains font de nouvelles cellules cérébrales dans le gyrus dentéune partie de l’hippocampe, tout au long de la vie. Mais obtenir des échantillons de tissus cérébraux de qualité de l’homme adulte est extrêmement difficile.
« Le tissu humain provient d’autopsies ou de chirurgies, donc comment il est manipulé – combien de temps avant qu’il ne soit réparé dans le conservateur, quels produits chimiques sont utilisés, à quel point les tranches sont minces – peuvent cacher ces cellules nouveau-nés », a déclaré Paterlini. L’utilisation de nouvelles technologies a permis à l’équipe de surmonter ce défi.
Ils ont analysé plus de 400 000 noyaux individuels de cellules d’hippocampe de 24 personnes et ont en outre examiné 10 autres cerveaux en utilisant d’autres techniques. Le cerveau est venu de personnes de 0 à 78 ans, dont six enfants et quatre adolescents.
En utilisant deux méthodes d’imagerie de pointe, l’équipe a cartographié où de nouvelles cellules étaient assises dans le tissu. Ils ont vu des groupes de divisions de cellules précurseurs assises juste à côté des neurones entièrement formés, au même endroit où les études animales ont montré que les cellules souches adultes résident.
« Nous n’avons pas seulement vu ces cellules précurseurs divisées chez les bébés et les jeunes enfants – nous les avons également trouvés chez des adolescents et des adultes », a déclaré Paterlini. « Il s’agit notamment des cellules souches qui peuvent se renouveler et donner naissance à d’autres cellules cérébrales. »
Les nouvelles technologies ont permis aux chercheurs de détecter les nouvelles cellules cérébrales à divers stades de développement et de mener des recherches qui n’auraient pas été possibles il y a quelques années, a ajouté Ratan.
L’équipe a également utilisé des étiquettes fluorescentes pour marquer les cellules proliférantes. Cela leur a permis de construire un algorithme d’apprentissage automatique qui a identifié les cellules qu’ils savaient se transformer en cellules souches neurogènes, basées sur des études antérieures sur les rongeurs. Il s’agissait d’une « approche intelligente » pour relever les défis de l’étude de la formation des cellules cérébrales chez les adolescents et les adultes, a déclaré Ratan.
Comme prévu, le cerveau des enfants a produit plus de nouvelles cellules cérébrales que le cerveau des adolescents ou des adultes. Pendant ce temps, neuf des 14 cerveaux adultes analysés avec une technique ont montré des signes de neurogenèse, tandis que 10 cerveaux adultes sur 10 analysés avec une deuxième technique portaient de nouvelles cellules. En ce qui concerne les quelques cerveaux sans nouvelles cellules, Paterlini a déclaré qu’il était trop tôt pour tirer des conclusions sur la disparité entre le cerveau adulte avec des preuves de nouvelles cellules et de celles sans.
Ensuite, les chercheurs pourraient explorer si les adultes qui ont produit de nouvelles cellules cérébrales l’ont fait en réponse à une maladie neurologique, comme Alzheimerou si la neurogenèse adulte est un signe d’une bonne santé cérébrale, dit Dr W. Taylor Kimberlychef des soins neurocritiques au Massachusetts General Brigham, qui n’a pas été impliqué dans l’étude.
« Ils ont pu trouver ces aiguilles dans une botte de foin », a déclaré Kimberly à Live Science. « Une fois que vous les avez détectés et les apprendre à leur sujet et comprendre leur régulation », les scientifiques peuvent rechercher comment suivre les cellules précurseurs dans le temps et voir comment leur présence se rapporte à la maladie, a-t-il déclaré.
Il envisageait de comparer les patients atteints de démence à des « super agers » qui sont cognitivement résistants dans la vieillesse. Si le lien entre la neurogenèse et la maladie peut être découvert, cela pourrait peut-être ouvrir la porte aux traitements.
« Bien que les stratégies thérapeutiques précises chez l’homme soient toujours sous des recherches actives », a déclaré Paterlini, « le fait même que notre cerveau adulte puisse germer de nouveaux neurons transforme la façon dont nous pensons à l’apprentissage tout au long de la vie, à la récupération des blessures et au potentiel inexploité de la plasticité neuronale. »
