Comment fonctionne le cerveau du plus petit primate du monde ?

Dans le cerveau humain l’information circule d’une région à l’autre en suivant des voies privilégiées via des réseaux neuronaux. Ces réseaux sont souvent associés à des fonctions particulières ((par exemple surveiller l’environnement, amorcer un mouvement, ou réguler un comportement). Ils sont altérés dans de nombreuses maladies neurologiques. Comprendre comment l'évolution a modelé l'architecture de ces réseaux est important pour mieux appréhender l’origine des capacités cognitives exceptionnelles des humains. Le microcèbe murin (Microcebus murinus) est l'un des primates les plus petits et les plus éloignés génétiquement des humains.

Les scientifiques ont caractérisé pour la première fois les réseaux neuronaux de ce petit primate. Cette prouesse repose sur l’utilisation d’un appareil d’imagerie par résonance magnétique nucléaire très performant (11,7 Tesla) permettant l’observation non invasive d’un cerveau 800 fois plus petit que celui de l’Homme (1,7 grammes versus 1,4 kg). Ces chercheurs ont identifié les réseaux permettant aux microcèbes de réaliser des actions motrices ou de traiter des informations visuelles (réseaux primaires somato-moteurs et visuels). Ils ont mis en évidence des réseaux qui pourraient être impliqués dans la vigilance en réponse à des stimuli sensoriels et dans l’attribution de valences positives ou négatives aux stimuli (réseaux sensori-limbique et limbique-évaluatif). Ils ont décrit d'autres réseaux de haut niveau qui seraient associés à l’organisation d’actions complexes telles que la résolution de problèmes qui demandent une attention particulière, la prise en compte d’informations visuelles/spatiales et également « auto-centrées » pour affiner une prise de décision (réseaux fronto-pariétal et fronto-temporal).

Les différences anatomiques les plus saillantes entre les réseaux des microcèbes et des humains se situent majoritairement dans les réseaux de haut niveau. L’évolution humaine pourrait donc avoir spécifiquement modifié l’organisation de ces réseaux souvent associés à des fonctions cognitives élevées.

Pour en savoir plus:

Resting state functional atlas and cerebral networks in mouse lemur primates at 11.7 Tesla.
Garin CM, Nadkarni NA, Landeau B, Chételat G, Picq JL, Bougacha S, Dhenain M.
Neuroimage. 2020 Nov 26. doi: 10.1016/j.neuroimage.2020.117589.