Variation & Evolution du Système Nerveux

Sans comprendre l’évolution du système nerveux, nous ne pouvons pas nous comprendre en tant qu’espèce ; et sans comprendre comment les petites différences génétiques entre nous affectent nos cerveaux, nous ne pouvons pas pleinement apprécier ce qui fait de nous des individus. A NeuroPSI, plusieurs équipes se concentrent sur l’étude de l’évolution des sens, du cerveau et des comportements. Nous nous intéressons aux mécanismes développementaux et génétiques qui façonnent l’anatomie et les fonctions cérébrales uniques de chaque espèce et de chaque individu, résultant de millions d’années d’évolution et de variations aléatoires, et comment cela permet aux animaux d’habiter des niches écologiques diverses et en changement constant.

Quelle est la « boîte à outils » de l’évolution développementale, cet ensemble de différences minuscules ou importantes dans le développement embryonnaire qui contrôlent la taille, la structure, la connectivité et l’organisation du cerveau des animaux ? Comment ces différences sont-elles codées dans les génomes ? Qu’est-ce qui rend chaque individu unique ? Pourquoi chez certaines espèces, mais pas chez d’autres, le cerveau se développe-t-il tout au long de la vie et possède-t-il des capacités de régénération particulières alimentées par la présence abondante de cellules souches ? Combien de façons existe-t-il de construire des circuits neuronaux qui rempliront les mêmes fonctions ? Quelle est la contribution de la sélection adaptative et celle de la dérive génétique aléatoire dans le façonnement des cerveaux et des comportements ?

Plusieurs groupes des départements DECS et CNN de NeuroPSI comparent les systèmes nerveux d’espèces proches de mouches, de poissons et d’amphibiens, ou recherchent les similitudes et les différences fonctionnelles et structurelles entre des groupes plus éloignés tels que les poissons, les oiseaux et les mammifères. Leur objectif est d’élucider les contraintes développementales de la morphogenèse du cerveau et des yeux, les mécanismes de génération de la diversité neuronale et anatomique, les propriétés régénératrices atypiques et attrayantes de certaines cellules souches, ou les principes d’émergence de spécialisations sensorielles étonnantes et de fonctions exécutives élaborées. Ces questions fondamentales fascinent les biologistes et le public depuis les travaux de Charles Darwin ou de Nikolas Tinbergen. Mais comprendre l’étonnante diversité des morphologies, des mécanismes de développement et des processus neuronaux à l’œuvre chez différentes espèces, voire chez les individus d’une même espèce, permettra également de révéler les secrets et les ressources que l’évolution a trouvés pour réparer les cerveaux et les maintenir en bonne santé.

Équipes

NeuroInfection & Immunité

Jean-Pierre LEVRAUD