Qu’est-ce qui différencie les humains de la plupart des autres animaux ? Au-delà des pouces opposables et du langage, de nombreux indices se trouvent dans le caractère unique de notre cerveau. Les scientifiques ont fait une découverte passionnante dans ce domaine, en identifiant un tout nouveau type de cellules cérébrales que l’on ne trouve pas chez les animaux étudiés en laboratoire, ce qui leur fournit un nouveau moyen de discerner les différences entre nous et le reste du règne animal.

Image d’entête : reconstitution du type de neurone humain récemment découvert. (Boldog, et Col./ Nature Neuroscience)

Découvertes par une équipe internationale de chercheurs, les cellules cérébrales récemment découvertes ont été repérées dans des échantillons post mortem de tissus cérébraux prélevés dans la couche supérieure du cortex cérébral. Cette partie du cerveau est responsable de la conscience humaine et d’autres fonctions supérieures.

Surnommés  » neurones cynorhodon  » (Rosehip Neuron), ils portent le nom de la toile serrée de fibres nerveuses concentrées autour de leur centre, leur donnant l’apparence d’une rose après la chute de ses pétales. Selon l’équipe, qui comprend Rebecca Hodge, une scientifique de l’Allen Institute for Brain Science (Washington – États-Unis), ils ne ressemblent à aucune autre cellule observée chez la souris ou d’autres animaux utilisés pour des études en laboratoire.

Ces neurones ont une forme distinctive caractérisée par des branches compactes et très touffues qui s’étendent à partir des cellules, et cette forme n’a pas été observée dans les neurones du cortex cérébral des rongeurs. Avec cette forme distinctive, les chercheurs ont également découvert que les neurones cynorhodon expriment un ensemble unique de gènes que nous ne voyons pas activés dans d’autres types de neurones du cerveau.

Cette signature génétique unique voit les neurones cynorhodon se relier à d’autres neurones dans une autre partie du cortex pour former des synapses, un pont à travers lequel l’information circule entre les cellules. L’apparence particulière des neurones cynorhodon et la façon dont ils déclenchent ce processus ont amené les scientifiques à les classer dans la catégorie des neurones inhibiteurs, un type de cellule qui freine d’autres neurones plus excitables dans le cerveau.

Selon M. Hodge :

Les neurones inhibiteurs peuvent être identifiés à partir des gènes qu’ils expriment et en examinant leurs caractéristiques physiologiques. Par exemple, les cellules cynorhodon expriment un gène appelé Glutamate décarboxylase  (acide glutamique décarboxylase), qui est impliqué dans la fabrication du neurotransmetteur gamma-Aminobutyric acid à l’intérieur des cellules. Ce neurotransmetteur est libéré des neurones inhibiteurs et agit sur les cellules voisines pour essentiellement réduire leur excitabilité.

Mais ce qui est particulièrement intéressant à propos de ces neurones,  c’est la façon dont elles forment une connexion avec les autres cellules. Ils semblent ne s’attacher qu’à une section spécifique, ce qui suggère qu’ils pourraient contrôler le flux d’informations, ou inhiber leur excitabilité, d’une manière tout à fait unique… cela fera l’objet d’une étude plus approfondie.

Les neurones cynorhodon se joignent à un petit groupe de neurones qui pourraient n’exister que chez les humains, les primates et d’autres grands animaux comme les éléphants et les baleines. Un autre exemple est le neurone en fuseau, également connu sous le nom de neurone de von Economo . Les scientifiques ont étudié le neurone en fuseau comme moyen d’explorer la conscience sociale de ces créatures, en vue de mieux comprendre l’évolution humaine.

Selon les chercheurs, comme les neurones cynorhodon, ces neurones (en fuseau) ont une forme distinctive que l’on ne voit pas dans les neurones du cerveau des rongeurs. Il est intéressant de noter que les neurones en fuseau ne se trouvent pas seulement chez les humains et les primates, mais aussi chez d’autres mammifères sociaux à gros cerveau comme les baleines.

La question de savoir ce qu’ils enseignent sur ce qui rend le cerveau humain spécial est effectivement une question intrigante, mais à laquelle il s’est avéré difficile de répondre en raison des défis que pose le travail avec les tissus du cerveau humain.

Il est important de noter que les scientifiques ne savent pas si les neurones cynorhodon sont uniques aux humains, mais seulement qu’elles n’existent pas chez les rongeurs ou d’autres animaux utilisés dans les études de laboratoire. Cela remet également en question l’utilisation des rongeurs comme modèles pour l’étude des maladies du cerveau chez les humains. À mesure que l’on découvre de plus en plus de différences, cela remet en cause l’efficacité de cette approche.

Selon Gábor Tamás neuroscientifique à l’université de Szeged en Hongrie et coauteur de l’étude :

Un grand nombre de nos organes peuvent être raisonnablement modélisés dans un modèle animal. Mais ce qui nous distingue du reste du règne animal, c’est la capacité et le rendement de notre cerveau. Cela fait de nous des êtres humains. Il s’avère que l’humanité est très difficile à modéliser dans un système animal.

L’étude publiée dans Nature Neuroscience : Transcriptomic and morphophysiological evidence for a specialized human cortical GABAergic cell type et présentée sur le site de l’Allen Institute for Brain Science : Scientists identify a new kind of human brain cell.