Le cerveau humain possède environ 100 milliards de neurones, liés de manière complexe, que le neuroanatomiste espagnol Ramón y Cajal a comparé aux «jungles impénétrables où de nombreux chercheurs se sont perdus».
Mais pour déchiffrer le fonctionnement du cerveau et comprendre comment il peut mal tourner dans de nombreuses maladies, il est essentiel de déterminer le nombre de classes de neurones dont il dispose et comment ils sont connectés les uns aux autres.
Maintenant, dans un article publié récemment dans Neuroscience de la nature, un groupe international dirigé par Columbia a proposé une nomenclature unifiée des neurones du cortex cérébral, la couche la plus externe du cerveau qui joue un rôle clé dans l'attention, la perception, la conscience, la mémoire, le langage et la conscience.
Une classification largement acceptée est essentielle pour archiver les centaines de types de neurones et leurs propriétés. Si nous pouvions déchiffrer comment le cortex est construit et ce qu'il fait, nous pourrions comprendre scientifiquement notre esprit. «
Rafael Yuste, professeur, Département des sciences biologiques, Université Columbia
Comment classer les neurones a fait l'objet de nombreux débats depuis la création de la neuroscience moderne. De nombreux efforts pour décrire leurs caractéristiques anatomiques, physiologiques et moléculaires ont échoué en raison de leur diversité cellulaire, a déclaré Yuste.
Au cours des deux dernières décennies, cependant, le projet du génome humain a produit une foule de méthodes moléculaires qui permettent d'identifier et de phénotyper les cellules en grand nombre.
« Cette révolution moléculaire génère des bases de données complètes, précises et permanentes – un triumvirat considéré comme le standard d'or de la biologie », a déclaré Yuste.
En particulier, en utilisant des techniques hautement automatisées qui séquencent l'ARN de cellules individuelles rapidement et à moindre coût, plusieurs groupes ont commencé à assembler des ensembles de données pour classer les types de cellules dans le cortex. « L'approche permet d'échantillonner des dizaines de milliers de cellules, générant ce qui pourrait être une couverture essentiellement complète de tous les types de cellules existants dans le cortex », a déclaré Yuste.
Il y a deux ans, lors des discussions lors d'une réunion internationale sur les neurones corticaux à Copenhague, les participants ont convenu que le moment était venu de s'attaquer enfin à la création d'une classification unifiée.
Un groupe de 74 scientifiques a proposé l'utilisation du séquençage d'ARN unicellulaire comme squelette pour une classification unifiée des neurones corticaux. Connue sous le nom de «classification de Copenhague», la proposition est décrite dans le Neuroscience de la nature article.
« Cela pourrait être un événement historique, car il s'attaque à l'un des problèmes fondamentaux des neurosciences », a déclaré Yuste. « Un cadre unifié est important non seulement pour les chercheurs et les cliniciens intéressés à comprendre le fonctionnement du cortex, mais pourrait également inspirer des classifications communautaires similaires des cellules. »
En fait, a-t-il ajouté, « il existe de grands consortiums dans le monde qui classent toutes les cellules du corps, ce qui pourrait être une percée pour la biologie et la médecine ».
Avec la transition rapide des neurosciences vers les données numériques, les chercheurs proposent que la classification soit mise à jour régulièrement à l'aide d'un type d'algorithme souvent utilisé par l'industrie du logiciel pour l'agrégation automatique des données.
«C'est passionnant de penser que les neuroscientifiques dans un avenir pas trop lointain pourraient enfin, grâce à la technologie, sortir de l'impasse qui nous tourmente depuis des siècles», a déclaré Yuste.
La source:
Référence du journal:
Yuste, R., et al. (2020) Une classification transcriptomique communautaire et une nomenclature des types de cellules néocorticales. Neuroscience de la nature. doi.org/10.1038/s41593-020-0685-8.
