Au cours de l’évolution humaine, la taille du cerveau a augmenté, en particulier dans une partie particulière appelée néocortex. Le néocortex nous permet de parler, de rêver et de penser. À la recherche des leads to sous-jacentes à l’expansion du néocortex, des chercheurs de l’Institut Max Planck de biologie et de génétique des cellules moléculaires de Dresde, en collaboration avec des collègues de l’hôpital universitaire Carl Gustav Carus de Dresde, ont précédemment identifié un particular nombre d’acteurs moléculaires. Ces acteurs agissent généralement de manière cellulaire dans les soi-disant progéniteurs basaux, les cellules souches dans le néocortex en développement avec un rôle central dans son expansion. Les chercheurs rapportent maintenant un nouveau rôle supplémentaire de la sérotonine, un neurotransmetteur du bonheur, connu pour fonctionner dans le cerveau pour médier la pleasure, la confiance en soi et l’optimisme – agir de manière extrinsèque comme un facteur de croissance pour les progéniteurs basaux chez l’homme en développement, mais pas la souris, le néocortex. En raison de cette nouvelle fonction, la sérotonine dérivée du placenta a probablement contribué à l’expansion évolutive du néocortex humain.




L’équipe de recherche de Wieland Huttner de l’Institut Max Planck de biologie et de génétique des cellules moléculaires, qui est l’un des directeurs fondateurs de l’institut, a étudié la trigger de l’expansion évolutive du néocortex humain dans de nombreuses études. Une nouvelle étude de son laboratoire se concentre sur le rôle du neurotransmetteur sérotonine dans ce processus. La sérotonine est souvent appelée le neurotransmetteur du bonheur car elle transmet des messages entre les cellules nerveuses qui contribuent au bien-être et au bonheur. Cependant, un rôle potentiel de ces neurotransmetteurs au cours du développement du cerveau n’a pas encore été exploré en détail. Dans l’embryon en développement, le placenta produit de la sérotonine, qui atteint ensuite le cerveau through la circulation sanguine. Cela est vrai aussi bien pour les humains que pour les souris. Pourtant, la fonction de cette sérotonine dérivée du placenta dans le cerveau en développement est inconnue.

La sérotonine peut agir comme un facteur de croissance pour les cellules souches du cerveau humain foetal qui déterminent la taille du cerveau

Le chercheur postdoctoral Lei Xing du groupe Huttner avait étudié les neurotransmetteurs lors de son doctorat au Canada. Lorsqu’il a commencé son projet de recherche à Dresde par la suite, il était curieux d’étudier leur rôle dans le développement du cerveau. Lei Xing dit: « J’ai exploité des ensembles de données générés par le groupe dans le passé et j’ai découvert que le récepteur de sérotonine HTR2A était exprimé dans le néocortex foetal humain, mais pas embryonnaire de souris. La sérotonine doit se lier à ce récepteur afin d’activer la signalisation en aval. I Je me suis demandé si ce récepteur pouvait être l’une des clés de la problem de savoir pourquoi les humains ont un cerveau furthermore gros.  » Pour explorer cela, les chercheurs ont induit la output du récepteur HTR2A dans le néocortex embryonnaire de souris. « En effet, nous avons constaté que la sérotonine, en activant ce récepteur, provoquait une chaîne de réactions qui aboutissait à la creation de as well as de progéniteurs basaux dans le cerveau en développement. Furthermore de progéniteurs basaux peuvent alors augmenter la generation de neurones corticaux, ce qui ouvre la voie à un moreover gros cerveau « , poursuit Lei Xing.


Great importance pour le développement et l’évolution du cerveau

« En summary, notre étude révèle un nouveau rôle de la sérotonine comme facteur de croissance des progéniteurs basaux dans des cerveaux très développés, notamment humains. Nos données impliquent la sérotonine dans l’expansion du néocortex au cours du développement et de l’évolution humaine », résume Wieland Huttner, qui a supervisé l’étude. Il poursuit: « Une signalisation anormale de la sérotonine et une expression perturbée ou une mutation de son récepteur HTR2A ont été observées dans divers problems neurodéveloppementaux et psychiatriques, tels que le syndrome de Down, le difficulty d’hyperactivité avec déficit de l’attention et l’autisme. Nos résultats peuvent aider à expliquer comment les dysfonctionnements de la sérotonine et son récepteur pendant le développement du cerveau fœtal peut conduire à des difficulties congénitaux et peut suggérer de nouvelles approches pour des voies thérapeutiques. «