CERVEAU: Mieux comprendre son empreinte génétique
Comprendre la variabilité de la base génétique des cerveaux humains ou le poids des facteurs génétiques sur le développement des différentes zones cérébrales, peut permettre ensuite de mieux comprendre les mécanismes à l’origine de ces différences mais aussi ceux qui sous-tendent le développement ou le risque de maladies. Ces scientifiques australiens de l’University of New South Wales examinent ici ces influences génétiques sur les principales structures du cerveau de jumeaux mono et dizygotes. Leurs conclusions, présentées dans les Scientific Reports, apportent de premiers indices précieux : des indices sur la façon dont les gènes influencent le développement des structures clés de la matière grise. Une première étape vers un plan ou une carte génétique du cerveau humain.
« Car si on sait que les gènes sous-tendent fortement le développement du cerveau, on ne comprend toujours pas quels gènes spécifiques sont impliqués et comment ils contribuent aux différentes structures du cerveau ». Et afin de mieux identifier ces gènes et leurs rôles, les chercheurs ont d'abord cherché à savoir s'ils étaient communs ou spécifiques aux différentes zones du cerveau.
Les chercheurs ont analysé les données IRM de 322 participants à l'Australian Twins Study, 93 paires de jumeaux monozygotes et 68 paires de jumeaux dizygotes, avec l'objectif de cartographier la parenté génétique ou l'héritabilité des structures corticales et sous-corticales dans leur cerveau. Ces participants étaient tous des hommes et femmes sans démence, âgés en moyenne de 70 ans, vivant en Australie. Les scientifiques ont mesuré le volume de 12 de leurs structures cérébrales responsables de fonctions allant de la mémoire au traitement de l'image, en passant par le contrôle moteur. En utilisant la modélisation statistique et génétique, ont déterminé la part d'héritabilité de chacune. L'héritabilité étant la mesure dans laquelle les gènes contribuent à des différences phénotypiques ou physiques. Les principales conclusions de ces travaux sont les suivantes :
· le volume des structures cérébrales corticales et sous-corticales a une part d'héritabilité ou est soumis à des contributions génétiques modérées à fortes (entre 40 et 80%);
· l'hippocampe subcortical, impliqué dans les processus de mémoire, a une contribution génétique supérieure à 70% chez les personnes âgées;
· les structures corticales, dont le lobe frontal, impliqué dans le mouvement, la mémoire et la motivation, et le lobe occipital (traitement visuel), ont des contributions génétiques supérieures à 70%;
· il existe une symétrie dans le cerveau (Visuel ci-contre): les structures correspondantes dans les hémisphères gauche (L) et droit (R) sont influencées par les mêmes facteurs génétiques;
Ø il existe 3 ensembles génétiquement corrélés dans le cerveau, c'est-à-dire où les mêmes groupes de gènes semblent influencer plusieurs structures. Un ensemble comprend les 4 structures du lobe cortical, et 2 autres comprennent des sous-groupes de structures sous-corticales.
La découverte de ces 3 ensembles génétiquement corrélés est présentée par les auteurs comme le résultat le plus significatif. Un nouveau modèle du cerveau se dessine ainsi, avec des subdivisions en structures génétiquement liées. Des données qui marquent un pas, déjà, vers une meilleure compréhension des contributions génétiques aux traits physiques ou comportementaux. Mais le cerveau est extraordinairement complexe, rappellent les chercheurs et sa compréhension reste extraordinairement lointaine aussi.
Scientific Reports 06 September 2016 doi:10.1038/srep32760 Distinct Genetic Influences on Cortical and Subcortical Brain Structures
Lire aussi:
NEURO: Génétique et environnement affectent différentes zones du cerveau –
NEURO: Ce sont les gènes qui font les grands cerveaux -
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Cette actualité a été publiée le 13/10/2016
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