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— Petr Student / Shutterstock.com

De nouvelles recherches suggèrent qu’une mutation stimulant la croissance des neurones dans notre néocortex serait à l’origine de nos capacités cognitives supérieures par rapport aux Néandertaliens.

La protéine TKTL1

La mutation en question entraîne un changement d’un seul acide aminé dans une protéine appelée TKTL1. Des études antérieures ont montré que cette mutation est présente chez presque toutes les personnes vivant aujourd’hui, mais pas chez les humains plus anciens, comme les Néandertaliens et les Denisoviens, ni chez d’autres primates.

On sait également que la protéine TKTL1 est produite dans les cellules progénitrices qui donnent naissance au néocortex (la couche externe du cerveau impliquée dans la pensée consciente et le langage). Ce qui suggère qu’elle pourrait avoir contribué à façonner le cerveau des humains modernes, en augmentant notamment la synthèse de certaines molécules membranaires nécessaires pour accroître la production de neurones dans le lobe frontal.

Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Science, Anneline Pinson et ses collègues de l’Institut Max Planck ont cherché à déterminer précisément son impact, en injectant la protéine TKTL1 de l’homme moderne dans le cerveau d’embryons de souris et de furets. Ils ont également cultivé des organoïdes cérébraux à partir de cellules humaines, dont certaines ont été modifiées pour produire l’ancienne version de TKTL1, présente chez Néandertal.

Image au microscope d’une cellule gliale radiale basale en cours de division — © Pinson et al. / Science 2022 / MPI-CBG

Ces expériences ont montré que la mutation augmentait le nombre de cellules progénitrices du néocortex, appelées glies radiales basales, impliquant un nombre plus élevé de neurones dans cette partie du cerveau. Selon Wieland Huttner, co-auteur de l’étude, le résultat aurait été « une augmentation de la taille du néocortex, de la densité des neurones à l’intérieur, voire les deux ».

Des crânes de taille similaire mais de forme différente

L’étude des crânes suggère que les cerveaux des hommes modernes et des Néandertaliens étaient de taille similaire, mais de forme différente, les Néandertaliens ayant un cerveau plus allongé. Selon les chercheurs, il est possible que cette différence de forme soit également due à la mutation.

« Même si nous ne savons pas combien de neurones comptait le cerveau de Néandertal, nous pouvons supposer que le lobe frontal des humains modernes, où l’activité TKTL1 est la plus élevée, en abrite davantage », souligne Pinson.

Pourrait-on donc rendre les gens plus intelligents en modifiant les gènes de manière à augmenter le nombre de cellules gliales radiales basales ? « Je ne sais pas si nous pourrions le faire », estime la chercheuse. « Avoir plus de neurones peut également avoir des inconvénients. »

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