résumé: La forme du cerveau a évolué parallèlement à sa fonction tout au long de l’évolution.
L’étude a examiné des modèles de surface 3D du cerveau de 90 espèces d’Euarchontoglires, permettant aux chercheurs d’analyser la diversité des formes cérébrales et leur relation avec la fonction, le comportement et l’environnement.
Principales conclusions:
- La forme du cerveau a évolué parallèlement à la fonction de l’organe.
- Des modèles de surface 3D du cerveau de 90 espèces d’Euarchontoglires, dont des humains, des macaques, des souris, des rats, des écureuils et des hamsters, ont été utilisés.
- Les résultats de l’étude indiquent que le cerveau élargit d’abord les régions d’attention visuelle avant les autres régions impliquées dans les fonctions cognitives supérieures, telles que le langage et la mémoire, à mesure qu’il s’adapte à son environnement.
source: Université médicale de Vienne
Les liens entre la structure et la fonction du cerveau sont un axe majeur des neurosciences.
Une nouvelle étude menée par l’Université médicale de Vienne avec la participation d’une équipe de partenaires internationaux étudie l’évolution et sa relation avec les capacités de la structure du cerveau humain et animal.
Les résultats ont montré que la forme du cerveau évoluait en parallèle avec la fonction de l’organe tout au long de l’évolution.
Les résultats de l’étude ont été publiés dans la célèbre revue Communication Nature.
Dans l’étude, des modèles de surface 3D du cerveau de 90 espèces d’Euarchontoglires (supraprimates), tels que des humains, des macaques, des primates, des souris, des rats, des écureuils et des hamsters, ont été examinés.
La modélisation informatique des ancêtres communs et l’analyse des formes des structures neuronales ont été utilisées pour créer une représentation commune des cerveaux.
Cela a permis pour la première fois d’analyser la diversité des formes cérébrales et leur relation avec la fonction, le comportement et l’écologie, c’est-à-dire la relation entre les organismes et leur environnement.
Les résultats confirment que la forme du cerveau a évolué en parallèle avec la fonction de l’organe au cours de son évolution.
« En évaluant différents schémas de croissance, nous avons pu identifier sept groupes qui se sont développés ensemble au cours du développement du cerveau et qui correspondent à des aspects spécifiques des capacités cognitives chez les animaux et les humains », a expliqué l’auteur principal Ernst Schwartz du Computational Imaging Research Laboratory (CIR) dans le Département d’imagerie biomédicale et thérapeutique Guide d’images à MedUni Vienne.
En conséquence, le cerveau s’adapte à son environnement en élargissant d’abord les zones d’attention visuelle avant d’autres zones impliquées dans les fonctions cognitives supérieures, telles que le langage et la mémoire.
L’étude a été menée en partenariat avec des chercheurs du monde entier.
« L’étude n’aurait pas été possible sans la collaboration internationale exceptionnellement ouverte et interdisciplinaire qui la caractérise. Elle combine des éléments de neurosciences, d’anatomie, de paléontologie et de mathématiques – et implique plus d’une douzaine de laboratoires à travers le monde », a déclaré George Lang, le directeur d’étude.
« L’un des catalyseurs de ce travail a été l’intérêt pour la plasticité – la question de savoir pourquoi certaines régions du cerveau sont plus capables que d’autres de se réorganiser pendant la maladie. Nous espérons qu’une meilleure compréhension de l’architecture cérébrale nous aidera à mieux comprendre ces mécanismes. .”
Les résultats de la recherche peuvent également aider à mieux comprendre les caractéristiques communes – et différentes – des animaux et des humains.
A propos de cette recherche news Neurosciences évolutives
auteur: Karen Kirchbichler
source: Université médicale de Vienne
communication: Karin Kirschbichler – Université médicale de Vienne
image: Image créditée à Neuroscience News
Recherche originale : libre accès.
« L’évolution de la géométrie corticale et sa pertinence pour la fonction, le comportement et l’environnementÉcrit par Ernest Schwartz et al. Communication Nature
un résumé
L’évolution de la géométrie corticale et sa pertinence pour la fonction, le comportement et l’environnement
Les études en neuroanatomie comparée et les archives fossiles montrent l’influence des exutoires sociaux et environnementaux sur la morphologie du cortex cérébral, mais ont souvent conduit à des théories contradictoires sur son évolution.
Nous étudions ici la relation entre la forme du cortex cérébral et la topographie de sa fonction.
Nous établissons une représentation géométrique combinée du cortex cérébral des 90 Euarchontoglires existants, y compris des organismes expérimentaux couramment utilisés. Nous montrons que la variation de la géométrie de surface est liée à l’écologie et au comportement des espèces, quelle que soit la taille globale du cerveau.
Il convient de noter que la reconstruction de la forme ancestrale de la surface corticale et son changement au cours du développement nous permet de retracer l’histoire évolutive des expansions corticales localisées, la ségrégation typique des fonctions cérébrales et leur association avec le comportement et la cognition.
Nous constatons que les régions corticales individuelles suivent différentes séquences d’augmentation de surface au cours des adaptations évolutives aux niches sociales et environnementales dynamiques. Des corrélats anatomiques de cette séquence d’événements sont encore observés chez les espèces existantes et sont liés à leur comportement et à leur écologie actuels.
Nous analysons l’histoire évolutive profonde de la morphologie de la surface corticale humaine en composants spatio-temporels avec des connexions fonctionnelles hautement interprétables, soulignant l’importance de considérer l’histoire évolutive des régions corticales lors de l’étude de leur anatomie et de leur fonction.
