Les chercheurs sont parvenus à cette conclusion en étudiant des embryons de souris au stade de la gastrulation — la phase initiale de la formation du corps. Ils ont montré que le cerveau postérieur, ou rhombencéphale, se développe selon une voie distincte, et non à partir de la même lignée cellulaire que celle qui forme le cerveau antérieur et le cerveau moyen.
Les auteurs ont identifié deux groupes de cellules progénitrices. L’un exprime le gène Otx2 et donne naissance au cerveau antérieur et au cerveau moyen, tandis que l’autre exprime le gène Gbx2 et forme le cerveau postérieur ; ces populations ne se chevauchent pas dès les stades les plus précoces du développement.
Selon les scientifiques, cela remet en question la théorie selon laquelle tout le cerveau provient d’une seule cellule progénitrice au stade précoce de l’embryon. Une telle conclusion, comme le montre l’étude, pourrait aider à cultiver des neurones du cerveau postérieur dans une boîte de Petri et à étudier leurs fonctions.
En utilisant ces données, l’équipe a obtenu pour la première fois à partir de cellules souches humaines des neurones moteurs fonctionnels du cerveau postérieur. Ils présentaient une activité électrique et produisaient des protéines caractéristiques des segments du cerveau postérieur, responsables des muscles du visage et de la déglutition.
Les auteurs relient cette approche à l’étude de l’amyotrophie spinale et de la sclérose latérale amyotrophique, dans lesquelles les neurones du cerveau postérieur cessent progressivement de fonctionner. L’étude indique que, dans ces maladies, les patients perdent la capacité d’avaler et de respirer.
Les chercheurs ont retracé un schéma similaire de formation du cerveau en deux composantes chez les poulets, les poissons-zèbres et les concombres de mer, qui ont un ancêtre commun lointain avec l’être humain. Chez les méduses, qui se sont séparées de la lignée humaine il y a 600 à 700 millions d’années, les deux systèmes nerveux sont situés aux extrémités opposées du corps, ce qui, selon les auteurs, indique une origine très ancienne de cette division.
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