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La même selected semble s'appliquer au cerveau. Chaque réseau est situé à un particular endroit, ce qui détermine sa fonction et ses voisins mais aussi le variety de fonction qui s'y déroule. Cependant, les règles qui décrivent les relations entre les différentes régions du cerveau n'étaient pas bien includes jusqu'à présent. Des scientifiques du Max Planck Institute for Human Cognitive and Brain Sciences à Leipzig, en Allemagne, et du Forschungszentrum Juelich, avec une équipe internationale de collaborateurs, ont décrypté deux axes selon lesquels le cerveau humain est organisé. Il a été constaté que ces axes sont principalement déterminés par des facteurs génétiques.

Des axes évolutifs et héréditaires façonnent notre cerveau

Un axe s'étend de la partie postérieure (dos) à la partie frontale du cortex. Cela reflète une hiérarchie fonctionnelle allant des capacités de foundation telles que la eyesight et le mouvement aux compétences abstraites et très complexes telles que la cognition, la mémoire et les compétences sociales. Un deuxième axe mène de la partie dorsale (supérieure) à la partie ventrale (inférieure) du cortex. Alors que le système ventral a été associé à des fonctions attribuant un sens et une determination, le système dorsal peut être lié à l'espace, au temps et au mouvement.




« Il est intéressant de noter que cet arrangement vertical s'aligne sur l'hypothèse de longue date de la double origine », déclare Sofie Valk, chef de groupe de recherche au MPI CBS et au Forschungszentrum Juelich et premier auteur de l'étude, publiée dans Science Innovations. Selon cette hypothèse, le cortex cérébral s'est développé à partir de deux origines différentes, l'amygdale et le cortex olfactif d'une portion et l'hippocampe d'autre element. De ces origines, deux lignes différentes de développement cortical ont émergé, reflétant des ondes de zones moins différenciées vers des zones moreover différenciées à partir de chaque origine. De telles distinctions entre les zones ventrales et dorsales ont été trouvées chez divers mammifères, tels que les primates non humains, les chats et les rats. Les scientifiques autour de Valk, cependant, en ont maintenant fourni des preuves pour l'ensemble du cortex humain, et ont montré que cela pourrait être un deuxième principe d'organisation essential à côté de l'axe postéro-frontal.

Cette organisation à deux axes, à son tour, est largement déterminée par la relation génétique entre les régions du cerveau. Cela signifie que l'association entre la structure de deux régions cérébrales est motivée par des effets génétiques partagés. De moreover, des axes similaires ont été trouvés dans le cerveau des singes macaques, indiquant que ces axes sont conservés à travers l'évolution des primates. « Dans le même temps, même si les gènes et l'évolution façonnent l'organisation de la structure du cerveau, nous ne devons pas oublier que l'environnement joue également un rôle vital dans la development de notre cerveau et de notre esprit », déclare Valk. « Bien que nous nous soyons concentrés spécifiquement sur ces effets génétiques dans l'étude actuelle, d'autres travaux de notre équipe ont montré que l'entraînement comportemental peut également modifier la construction du cerveau. » D'autres études sont prévues pour comprendre remark ces deux facteurs qui façonnent la construction du cerveau interagissent.

Comprendre les grands axes de l'organisation du cerveau, c'est comme avoir une boussole, et peut aider à mieux naviguer dans le cerveau. « Nous pourrions mieux comprendre l'évolution et la fonction de régions spécifiques et mieux évaluer l'impact des troubles cérébraux », ajoute Valk. Par exemple, des travaux antérieurs des auteurs ont montré que les axes organisationnels diffèrent entre les personnes atteintes de troubles du spectre autistique et les témoins sains.

Les scientifiques ont étudié l'organisation de la framework du cerveau en utilisant une approche à plusieurs niveaux. Premièrement, ils ont utilisé des jumeaux monozygotes et dizygotes, ainsi que des personnes non apparentées, pour modéliser dans quelle mesure l'organisation du cerveau est déterminée génétiquement. Ils ont mesuré la corrélation de l'épaisseur du cortex dans un groupe d'individus, ce qui a fourni des informations sur la relation structurelle et développementale entre les différentes régions du cerveau. Si, par exemple, certaines relations étaient additionally fortes chez les jumeaux monozygotes que chez d'autres frères et sœurs, cela serait probablement dû à des facteurs génétiques. En utilisant les informations génétiques des relations entre les différentes régions du cerveau, ils ont calculé les principaux axes le very long desquels des constructions cérébrales génétiquement similaires sont organisées. Ils ont également comparé l'organisation du cerveau chez les humains avec celle des singes macaques. En trouvant des axes similaires chez ces animaux, ils ont conclu que cette organisation est conservée à travers l'évolution des primates.