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Ce qui différencie notre cerveau de celui de Neandertal
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Ce qui différencie notre cerveau de celui de Neandertal

Des chercheurs ont identifié une mutation dans notre ADN qui a peut-être aidé à distinguer l’esprit de nos ancêtres de celui de Neandertal et d’autres parents disparus. Cette mutation, qui s’est produite au cours des dernières centaines de milliers d’années, semble en effet stimuler la production de neurones dans la partie du cerveau que nous utilisons pour nos formes de pensée les plus complexes. Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Science.

L’idée que Neandertal était beaucoup plus primitif que les humains modernes est aujourd’hui dépassée. Il y a trois ans, les analyses de plusieurs dizaines squelettes avaient en effet suggéré que ce dernier soignait aussi ses malades et venait en aide aux femmes enceintes.

Nous savons également que les Néandertaliens, souvent dépeints comme des êtres sanguinaires, n’étaient finalement pas plus violents que l’Homme moderne. Plus récemment, nous avons aussi appris que leurs nouveau-nés avaient un poids comparable à celui des nôtres, indiquant une histoire gestationnelle probablement semblable.

Enfin, une étude publiée l’année dernière dans Nature Ecology & Evolution nous révélait également que les Néandertaliens avaient développé la capacité de percevoir et de produire des sons de la parole humaine.

Notre ancien cousin n’était donc pas stupide et semble avoir exploité tout son potentiel. Cependant, il n’en restait pas moins limité dans une certaine mesure comparé à Homo Sapiens. Une nouvelle étude vient en effet de livrer plusieurs différences frappantes dans le développement du cerveau entre nos deux espèces.

Des dizaines de mutations spécifiques à l’Homme moderne

La caractéristique la plus évidente du cerveau humain est sa taille quatre fois plus grande que celle de nos plus proches parents vivants, les chimpanzés. Le lobe frontal humain, essentiel pour certaines de nos pensées les plus complexes, produit également beaucoup plus de neurones que dans le leur. Cependant, comparer les humains avec les chimpanzés nous heurte à certaines limites. Et pour cause, notre ancêtre commun le plus récent aurait vécu il y a environ sept millions d’années.

Pour combler ce fossé, des chercheurs ont dû se tourner vers nos ancêtres les plus récents. En inspectant les crânes de plusieurs espèces d’hominidés, les paléoanthropologues ont découvert que la taille du cerveau de ces derniers avait considérablement augmenté à partir d’il y a environ deux millions d’années, avant d’atteindre leur taille actuelle il y a environ 600 000 ans. À cette époque, les Néandertaliens avaient des cerveaux aussi gros que les nôtres. Cependant, la taille ne fait pas tout.

Les cerveaux de Neandertal étaient en effet plus allongés que les nôtres, probablement parce que certaines régions cérébrales ont évolué différemment. Pour en apprendre davantage, les chercheurs ont tenté d’exploiter les quelques restes d’ADN miraculeusement conservés à l’intérieur de fossiles de nos anciens cousins. Grâce à ces précieuses données, ils ont pu reconstruire des génomes entiers de Néandertaliens ainsi que de leurs cousins ​​orientaux, les Dénisoviens.

Munis de ces informations, les scientifiques ont examiné les différences potentiellement cruciales entre notre génome et celui de ces deux espèces éteintes. L’ADN humain contient environ 19 000 gènes. Les protéines codées par ces gènes sont pour la plupart identiques à celles de nos cousins. Cependant, les chercheurs ont pu identifier 96 mutations spécifiques à l’Homme moderne. Et d’après cette étude, l’une d’entre elles semble modifier un gène appelé TKTL1. Or, nous savons que TKTL1 est très actif dans le cortex cérébral humain en développement, en particulier dans le lobe frontal qui joue un rôle clé dans les fonctions cognitives.


Trois expériences confirment le rôle clé de TKTL1

Dans le cadre d’expériences, les chercheurs ont dans un premier temps injecté la version humaine de ce gène dans le cerveau en développement de souris et de furets. Ils ont alors découvert que cela incitait les cerveaux de ces deux animaux à produire plus de neurones.

Les chercheurs ont ensuite mené des expériences sur des cellules humaines en utilisant des fragments de tissu cérébral fœtal obtenus grâce au consentement de femmes ayant avorté. Après avoir utilisé des ciseaux moléculaires pour extraire le gène TKTL1 des cellules des échantillons de tissus, ils ont découvert que le tissu cérébral humain produisait moins de cellules dites progénitrices (qui produisent des neurones).

Enfin, dans le cadre d’une troisième série d’expériences, l’équipe a développé des cerveaux miniatures de Neandertal. Pour ce faire, ils ont utilisé une cellule souche embryonnaire humaine, modifiant son gène TKTL1 afin qu’il ne porte plus la mutation humaine et intégrant d’autres mutations trouvées chez nos parents, y compris les Néandertaliens.

Ils ont ensuite placé la cellule souche dans un « bain de produits chimiques » qui a permis in fine de produire un amas de tissu cérébral en développement (organoïde cérébral). Cet organoïde a généré des cellules cérébrales progénitrices qui ont ensuite produit un cortex miniature composé de couches de neurones. Résultat : l’organoïde de type Neandertal a produit moins de neurones que ceux avec la version humaine de TKTL1.

D’autres différences clés

En fin de compte, ces trois séries d’expériences semblent prouver qu’un simple ajout de gêne aurait eu un effet dramatique sur la production de neurones chez les humains modernes.

Naturellement, cette nouvelle découverte ne signifie pas que TKTL1 fait de nous ce que nous sommes profondément à lui tout seul. D’autres chercheurs examinent actuellement les dizaines d’autres mutations connues susceptibles d’avoir joué un rôle dans les trajectoires d’évolution de l’Homme moderne et de Neandertal.

En juillet dernier, une équipe rapportait d’ailleurs que deux autres mutations connues modifiaient le rythme de division des cellules cérébrales en développement. L’année dernière, une équipe de l’Université de Californie avait également découvert qu’une autre mutation semblait modifier le nombre de connexions que les neurones humains établissent entre eux.
 

Source : Brice Louvet / Sciencepost
Crédit : Courtesey E. Daynes

Ce qui différencie notre cerveau de celui de Neandertal Actualités

Ce qui différencie notre cerveau de celui de Neandertal

Des chercheurs ont identifié une mutation dans notre ADN qui a peut-être aidé à distinguer l’esprit de nos ancêtres de celui de Neandertal et d’autres parents disparus. Cette mutation, qui s’est produite au cours des dernières centaines de milliers d’années, semble en effet stimuler la production de neurones dans la partie du cerveau que nous utilisons pour nos formes de pensée les plus complexes. Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Science.

L’idée que Neandertal était beaucoup plus primitif que les humains modernes est aujourd’hui dépassée. Il y a trois ans, les analyses de plusieurs dizaines squelettes avaient en effet suggéré que ce dernier soignait aussi ses malades et venait en aide aux femmes enceintes.

Nous savons également que les Néandertaliens, souvent dépeints comme des êtres sanguinaires, n’étaient finalement pas plus violents que l’Homme moderne. Plus récemment, nous avons aussi appris que leurs nouveau-nés avaient un poids comparable à celui des nôtres, indiquant une histoire gestationnelle probablement semblable.

Enfin, une étude publiée l’année dernière dans Nature Ecology & Evolution nous révélait également que les Néandertaliens avaient développé la capacité de percevoir et de produire des sons de la parole humaine.

Notre ancien cousin n’était donc pas stupide et semble avoir exploité tout son potentiel. Cependant, il n’en restait pas moins limité dans une certaine mesure comparé à Homo Sapiens. Une nouvelle étude vient en effet de livrer plusieurs différences frappantes dans le développement du cerveau entre nos deux espèces.

Des dizaines de mutations spécifiques à l’Homme moderne

La caractéristique la plus évidente du cerveau humain est sa taille quatre fois plus grande que celle de nos plus proches parents vivants, les chimpanzés. Le lobe frontal humain, essentiel pour certaines de nos pensées les plus complexes, produit également beaucoup plus de neurones que dans le leur. Cependant, comparer les humains avec les chimpanzés nous heurte à certaines limites. Et pour cause, notre ancêtre commun le plus récent aurait vécu il y a environ sept millions d’années.

Pour combler ce fossé, des chercheurs ont dû se tourner vers nos ancêtres les plus récents. En inspectant les crânes de plusieurs espèces d’hominidés, les paléoanthropologues ont découvert que la taille du cerveau de ces derniers avait considérablement augmenté à partir d’il y a environ deux millions d’années, avant d’atteindre leur taille actuelle il y a environ 600 000 ans. À cette époque, les Néandertaliens avaient des cerveaux aussi gros que les nôtres. Cependant, la taille ne fait pas tout.

Les cerveaux de Neandertal étaient en effet plus allongés que les nôtres, probablement parce que certaines régions cérébrales ont évolué différemment. Pour en apprendre davantage, les chercheurs ont tenté d’exploiter les quelques restes d’ADN miraculeusement conservés à l’intérieur de fossiles de nos anciens cousins. Grâce à ces précieuses données, ils ont pu reconstruire des génomes entiers de Néandertaliens ainsi que de leurs cousins ​​orientaux, les Dénisoviens.

Munis de ces informations, les scientifiques ont examiné les différences potentiellement cruciales entre notre génome et celui de ces deux espèces éteintes. L’ADN humain contient environ 19 000 gènes. Les protéines codées par ces gènes sont pour la plupart identiques à celles de nos cousins. Cependant, les chercheurs ont pu identifier 96 mutations spécifiques à l’Homme moderne. Et d’après cette étude, l’une d’entre elles semble modifier un gène appelé TKTL1. Or, nous savons que TKTL1 est très actif dans le cortex cérébral humain en développement, en particulier dans le lobe frontal qui joue un rôle clé dans les fonctions cognitives.


Trois expériences confirment le rôle clé de TKTL1

Dans le cadre d’expériences, les chercheurs ont dans un premier temps injecté la version humaine de ce gène dans le cerveau en développement de souris et de furets. Ils ont alors découvert que cela incitait les cerveaux de ces deux animaux à produire plus de neurones.

Les chercheurs ont ensuite mené des expériences sur des cellules humaines en utilisant des fragments de tissu cérébral fœtal obtenus grâce au consentement de femmes ayant avorté. Après avoir utilisé des ciseaux moléculaires pour extraire le gène TKTL1 des cellules des échantillons de tissus, ils ont découvert que le tissu cérébral humain produisait moins de cellules dites progénitrices (qui produisent des neurones).

Enfin, dans le cadre d’une troisième série d’expériences, l’équipe a développé des cerveaux miniatures de Neandertal. Pour ce faire, ils ont utilisé une cellule souche embryonnaire humaine, modifiant son gène TKTL1 afin qu’il ne porte plus la mutation humaine et intégrant d’autres mutations trouvées chez nos parents, y compris les Néandertaliens.

Ils ont ensuite placé la cellule souche dans un « bain de produits chimiques » qui a permis in fine de produire un amas de tissu cérébral en développement (organoïde cérébral). Cet organoïde a généré des cellules cérébrales progénitrices qui ont ensuite produit un cortex miniature composé de couches de neurones. Résultat : l’organoïde de type Neandertal a produit moins de neurones que ceux avec la version humaine de TKTL1.

D’autres différences clés

En fin de compte, ces trois séries d’expériences semblent prouver qu’un simple ajout de gêne aurait eu un effet dramatique sur la production de neurones chez les humains modernes.

Naturellement, cette nouvelle découverte ne signifie pas que TKTL1 fait de nous ce que nous sommes profondément à lui tout seul. D’autres chercheurs examinent actuellement les dizaines d’autres mutations connues susceptibles d’avoir joué un rôle dans les trajectoires d’évolution de l’Homme moderne et de Neandertal.

En juillet dernier, une équipe rapportait d’ailleurs que deux autres mutations connues modifiaient le rythme de division des cellules cérébrales en développement. L’année dernière, une équipe de l’Université de Californie avait également découvert qu’une autre mutation semblait modifier le nombre de connexions que les neurones humains établissent entre eux.
 

Source : Brice Louvet / Sciencepost
Crédit : Courtesey E. Daynes

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

34 - Hérault

►Jusqu'au 1er mars

EXPOSITION
"IMMERSION URBAINE"

Exposition collective et évolutive réunissant plus de 18 artistes. Autour du thème de la récupération, du recyclage et de l’upcycling, chaque artiste construit à partir de cloisons de récupération et d’éléments de cinéma, pour créer un univers singulier. Présente à l’intérieur et aux extérieurs du musée, l'exposition offre aux visiteurs une expérience artistique renouvelée à chaque visite.

Musée Parcelle473
425 avenue frères Buhler
34080 Montpellier
06 66 02 69 29
www.parcelle473.com

38 - Isère

►Jusqu'au 30 mars  

EXPOSITION
"PEINDRE LA LUMIÈRE, DE LA MAQUETTE AU VITRAIL"

Arcabas (1926-2018) s’est intéressé toute sa vie au vitrail qu’il abordait en tant que peintre avant tout. De l'expérience fondatrice de l'église Saint-Hugues aux dernières réalisations du Sacré-Cœur de Grenoble et de Saint-Christophe-sur-Guiers, l’exposition met l’accent sur les maquettes créées par Arcabas et la façon dont elles ont été traduites par les maitres verriers.

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr

52 - Haute-Marne

►Jusqu'au 19 avril 

EXPOSITION 
"175 ANS DE CRÉATION BRASSICOLEÀ SAINT-DIZIER"

La brasserie du fort carré a été un des fleurons économiques de Saint-Dizier. En activité de 1796 à 1955, elle marqué le paysage urbain de la ville, et est à l’origine de la construction de la Tour Miko. Des techniques de productions de la bière, au nombreux objets publicitaires, l’exposition retracera l’histoire d’une brasserie restée dans les mémoires.

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr

63 - Puy de Dôme

►Jusqu''au 1er mars 

EXPOSITION 
"LE MOBILIER BIJOU" DE GUILLAUME PIÉCHAUD"

Découvrez l’importante rétrospective consacrée à cet artiste unique qui regroupe un ensemble inédit d’œuvres et d’objets personnels retraçant son riche parcours, des ateliers de bijouteries à la confection de mobilier monumental. De nombreuses animations pour les enfants en lien avec l'univers du designer Guillaume Piéchaud sont disponibles durant les vacances d'automne !

Musée Mandet
14 rue de l’Hôtel de Ville
63200 Riom
04 73 38 18 53
www.rlv.eu/decouvrir/musees/musee-mandet-1

65 - Hautes-Pyrénées

►Les 3,17 & 31 janvier

VISITES APPROFONDIES
GROTTES DE GARGAS

Les guides des grottes organisent des visites au format plus long que les visites classiques : 1h30 au lieu de 50 mn, au travers des deux sanctuaires de Gargas. Un temps dédié à la discussion avec les guides ainsi qu'à des dessins paléolithiques ınédıts. Gargas n'aura presque plus de secrets pour vous...

Grottes de Gargas
81 route de Gargas
65660 Aventignan
05 62 98 81 50
www.grottesdegargas.fr

68 - Haut-Rhin

►Jusqu'au 1er mars 

EXPOSITION
"STRUCTURES EN DÉRIVE"

La Fondation Fernet-Branca présente Structures en dérive, une exposition réunissant neuf artistes aux pratiques photographiques et transdisciplinaires.
L’exposition explore la photographie comme terrain d’expérimentation, entre approche documentaire et poétique.

Fondation Fernet-Branca
2 rue du Ballon
68300 Saint-Louis 
03 89 69 10 77
www.fondationfernet-branca.org

►Jusqu'au 10 janvier 2027

ZEUS, LE CHEVAL MÉTALLIQUE AU MUAM

Le musée accueille sur son parvis le cheval métallique Zeus, œuvre monumentale qui a marqué les esprits lors de la cérémonie d’ouverture des Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris 2024.
Jusqu'au 29 mars 2026, dans le chœur de l’église Saint-Martin-des-Champs du MuAM, une exposition exceptionnelle intitulée "Zeus, chef-d’œuvre d’artisans" retrace la genèse et la fabrication de cette œuvre.

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 28 février 

EXPOSITION
"CLEMENCEAU ET LA GRÈCE"

Cette exposition met en lumière la relation profonde et inspirante que Georges Clemenceau a entretenue avec l’Hellade tout au long de sa vie. Cette passion, née de son éducation, a marqué sa carrière politique et sa vision du monde ainsi que son engagement pour la démocratie et la culture.

Musée Clemenceau
8 rue Benjamin Franklin
75116 Paris
01 45 20 53 41
https://musee-clemenceau.fr

►Jusqu'au 8 mars 

EXPOSITION
"DENISE BELLON. UN REGARD VAGABOND"

Le mahJ présente la première rétrospective à Paris, rassemblant près de 300 photographies, objets, lettres et publications, consacrée à Denise Bellon (1902-1999). Photographe humaniste, pionnière du photojournalisme et compagne de route des surréalistes, son œuvre singulière et méconnue court des années 1930 aux années 1970.

 Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

►Jusqu'au 17 mai 

EXPOSITION "FLOPS" 

Échec, bide, raté, fiasco… on estime que neuf innovations sur dix échouent et les raisons de la galère ne sont pas toujours évidentes ! En explorant les "bides" comme les trajectoires de réussites inattendues, l’exposition Flops-?! propose une lecture bienveillante de l’échec et ouvre la voie à une découverte singulière des collections du MuAM – Musée des Arts et Métiers.  

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 31 juillet 

EXPOSITION
"L’ÉTOFFE DES RÊVES"

Le vent de l’Art Brut et du surréalisme soufflera sur les 300 œuvres des 36 artistes réunis dans tout l’espace de la Halle Saint Pierre. "L’Étoffe des rêves" est le fruit d’une collaboration entre la Halle Saint Pierre et le Centre international du surréalisme et de la Citoyenneté mondiale à Saint-Cirq-Lapopie.

Halle Saint Pierre
2 rue Ronsard
72018 Paris
01 42 58 72 89
www.hallesaintpierre.org

84 - Vaucluse

►Jusqu'en mars 

EXPOSITION
"Les VOYAGES"

L'exposition Centenaire Robert Laurent-Vibert : Les Voyages donne un aperçu de l'héritage de Laurent-Vibert à travers sa collection privée sur le thème du voyage. 

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

88 - Vosges

►Le 23 janvier 

CONFÉRENCE AVEC ALAIN DORESSOUNDIRAM  
PLANÉTARIUM D’ÉPINAL 

Le planétarium d’Épinal aura le plaisir d’accueillir Alain Doressoundiram, astrophysicien et spécialiste des petits corps du Système solaire. Alain Doressoudiram viendra partager au cours d'une conférence les coulisses de ses recherches sur la planète Mercure, ceux de la mission japonaise MMX qui explora les lunes de Mars, mais aussi celles des régions lointaines au-delà de Neptune. Une rencontre passionnante, gratuite, ouverte à toutes et à tous, sur réservation, de 20h00 à 22h00.

Planétarium Epinal
Rue Dom Pothier
88000 Epinal
03 29 35 08 02
www.planetarium-epinal.com

Lieux:
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