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A la découverte des labos

Cerveau : comprendre l'origine des asymétries

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Les cerveaux humains et animaux sont relativement asymétriques, caractéristique selon toute vraisemblance sélectionnée au cours de l’évolution pour optimiser les fonctions cérébrales. Mais d’où provient cette nécessaire asymétrie ? Quels gènes sont en cause ? C’est le sujet des recherches de Véronique Duboc, membre de l’équipe de Patrick Blader, au Centre de Biologie du Développement (CBD). La chercheuse vient de recevoir une bourse de la prestigieuse fondation Fyssen pour pouvoir mener à bien des travaux dont on espère qu’ils contribueront à mieux comprendre les origines de troubles aussi divers que l’autisme, la dyslexie ou la schizophrénie, tous liés à des défauts d’asymétrie.

© Véronique Duboc - CBD

© Véronique Duboc - CBD

Grosso modo, le corps humain est symétrique. Deux bras, deux jambes, deux oreilles et deux yeux. Mais un seul cœur, à gauche, et le foie, à droite. De même, nos cerveaux sont imparfaitement symétriques. De façon schématique, on peut dire que l’hémisphère gauche assure la majorité des fonctions associées au langage, notamment dans l’aire de Broca, tandis que l’hémisphère droit traite davantage les informations spatiales et les émotions.

Ces asymétries ne sont pas propres à l’homme et ont très certainement procuré un avantage aux espèces qui en étaient dotées, qui ont pu ainsi plus facilement prospérer à travers les générations. « On estime généralement que ces asymétries permettent d’augmenter les facultés cognitives, la spécialisation d’un hémisphère laissant l’autre libre d’exécuter d’autres tâches en parallèle. Mais les liens de causalité sont imparfaitement établis et les mécanismes qui entraînent ces asymétries sont pour leur part très mal connus », constate Véronique Duboc.

Repérer les gènes responsables de ces phénomènes d’asymétrie et étudier ce qui se passe si leurs fonctions sont modifiées, les conséquences qui en découlent quant à l’anatomie des cerveaux et surtout quant aux comportements,… tels sont les objectifs de la jeune chercheuse.

Sa méthode de travail est à la fois traditionnelle et high-tech. Les poissons-zèbres lui servent de cobayes. Vertébrés et donc relativement proches des humains, ces poissons se reproduisent à grande vitesse avec des larves transparentes qui peuvent être étudiées dès leur conception, ce qui rend les expériences plus faciles.
 
© Véronique Duboc - CBD

Véronique Duboc commence par découper en très fines tranches verticales (1 centième de millimètre) de droite à gauche les minuscules cerveaux de ces poissons. Elle en extrait les ARNs puis identifie, grâce à un séquençage à haut débit, les gènes qui s’expriment dans chaque tranche de cerveau.

Son premier but : repérer les gènes qui s’expriment davantage dans certaines coupes de cerveaux que dans d’autres. « J’établis alors des liens entre ces gènes et les asymétries des cerveaux, en altérant la fonction de certains gènes et en repérant les anomalies induites grâce à des techniques d’imagerie innovante », explique-t-elle. 

« Ce sont des recherches impossibles à mener chez les humains mais indispensables pour tenter ensuite d'établir des liens de causalité entre des anatomies cérébrales et des troubles. La première étape pour comprendre les mécanismes en jeu », détaille Véronique Duboc.

Après cinq ans au service du prestigieux Institut de Recherche Médicale britannique (National Insitute for Medical Research), la jeune chercheuse est rentrée en France en 2013 et a reçu de plusieurs fondations successives des bourses qui lui ont permis de continuer provisoirement ses travaux en France.


  • Pour aller plus loin
Le site internet du CBD (unité mixte de recherche CNRS / Université Toulouse III – Paul Sabatier) et membre du Centre de Biologie Intégrative de Toulouse (CBI)
La fondation Fyssen

Dates
le 20 avril 2016

Date de mise à jour 25 janvier 2017


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