Le cerveau humain ne serait pas un organe unifié, mais un « organe composite » formé de deux entités distinctes, selon des travaux publiés le 18 septembre 2026 par l’école de médecine de l’université Stanford. Cette étude, parue dans la revue Nature Neuroscience, remet en question le modèle admis selon lequel le cerveau proviendrait d’une unique cellule souche et d’une origine développementale commune.
Une architecture en deux lignées cellulaires
Les chercheurs ont démontré que le cerveau naît de deux lignées cellulaires parallèles apparaissant tôt durant le développement, dès le stade de la gastrulation. Le Dr Kyle Loh, auteur principal de l’étude, explique avoir montré que l’avant du cerveau provient d’une cellule progénitrice totalement différente de celle de l’arrière.
Cette scission fondamentale se manifeste par une bifurcation génétique et structurelle :
- Le cerveau antérieur et moyen : ces zones sont liées à la conscience, au raisonnement abstrait et au langage. Leurs cellules activent le gène Otx2.
- Le cerveau postérieur (hindbrain) : cette partie, qualifiée de « primitive », régule les fonctions vitales automatiques telles que la respiration, le sommeil et les battements du cœur. Ses cellules expriment le gène Gbx2.
Au-delà des gènes, les scientifiques ont observé que l’empaquetage de l’ADN et les paysages de chromatine sont radicalement distincts entre ces deux régions, rendant leurs rôles non interchangeables.
Une origine évolutive commune et ancienne
Pour valider leur hypothèse, les chercheurs ont analysé le développement cérébral chez plusieurs espèces. Ils ont découvert un schéma similaire chez le macaque, le poulet, le poisson-zèbre et chez des vers, notamment les Entéropneustes (ou vers glands). Ces espèces partagent un ancêtre commun estimé à environ 550 millions d’années.
Selon le Dr Loh, l’évolution aurait poussé deux systèmes nerveux déjà existants à se rapprocher dans l’espace pour former un seul organe fonctionnel. Il compare ce processus à celui du cœur, qui provient également de deux champs cardiaques se rejoignant pour constituer l’organe final.
Implications pour la recherche médicale et la SLA
Cette découverte pourrait expliquer l’échec de nombreux essais en laboratoire visant à produire des cellules du cerveau postérieur, car les chercheurs utilisaient potentiellement les mauvais matériaux de départ. L’équipe de Stanford, incluant Rayyan Jokhai et Carolyn Dundes, a réussi à orienter des cellules humaines vers des neurones moteurs du cerveau postérieur présentant des protéines et une activité électrique caractéristiques.
L’intérêt médical est direct pour les pathologies touchant le tronc cérébral. L’étude ouvre notamment une piste pour la SLA (sclérose latérale amyotrophique), également connue sous le nom de maladie de Charcot ou de Lou Gehrig. En comprenant l’origine cellulaire distincte de l’hindbrain, les scientifiques espèrent créer un terrain d’expérimentation concret pour le développement futur de thérapies régénératives pour cette maladie incurable.