La forme de votre cerveau en dit long sur l'homme de Néandertal. De nouvelles recherches ont montré que les humains modernes portant certains fragments génétiques de nos proches parents disparus peuvent avoir plus de cerveaux et de crânes oblongs que les autres.
Les humains modernes possèdent des crânes et des cerveaux uniques et relativement globulaires. En revanche, les plus proches parents disparus des humains modernes, les Néandertaliens, ont le crâne et le cerveau allongés qui sont typiques de la plupart des primates.
Des recherches antérieures avaient suggéré que ces formes de crâne contrastantes pourraient refléter des différences dans la taille de diverses régions du cerveau chez les humains modernes et les Néandertaliens, et comment ces zones cérébrales étaient câblées ensemble. "Cependant, les tissus cérébraux ne se fossilisent pas, de sorte que la biologie sous-jacente est restée insaisissable", a déclaré à Live Science Philipp Gunz, co-auteur principal de l'étude, paléoanthropologue au Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology de Leipzig, en Allemagne.
Pour aider à résoudre ce mystère, les scientifiques ont d'abord effectué des tomodensitogrammes (tomodensitométrie) de sept crânes fossiles de Néandertal et de 19 crânes humains modernes. Ils ont développé des empreintes de l'intérieur des casques des crânes et mesuré leur rondeur.
Ensuite, les chercheurs ont analysé près de 4 500 humains modernes pour lesquels ils disposaient à la fois de données génétiques et d'imagerie par résonance magnétique (IRM) de leur cerveau.
"Nous avons pensé que si nous pouvions identifier des fragments d'ADN de Néandertal spécifiques dans un échantillon suffisamment grand d'humains vivants, nous serions en mesure de tester si l'un de ces fragments pousse vers une forme cérébrale moins globulaire, nous permettant de zoomer sur les gènes qui pourraient être important pour ce trait ", a déclaré Simon Live, auteur principal de l'étude Simon Fisher, neurogénéticien à l'Institut Max Planck de psycholinguistique de Nimègue, aux Pays-Bas.
Des travaux antérieurs ont révélé que les humains modernes et les Néandertaliens ont connu plusieurs épisodes de métissage, introduisant l'ADN de Néandertal dans le génome humain moderne. Dans la nouvelle étude, les scientifiques ont découvert que les fragments d'ADN de Néandertal dans les chromosomes humains modernes 1 et 18 étaient liés à des cerveaux moins ronds.
"Les effets du port de ces rares fragments de Néandertal sont subtils", a déclaré Fisher. "Les effets des variantes du gène de Néandertal sont petits, vous ne pourrez pas les voir en forme de tête de personne lorsque vous les rencontrerez."
Les fragments d'ADN de Néandertal contenaient deux gènes de recherches antérieures liés au développement du cerveau. L'un, UBR4, est lié à la génération de neurones, et l'autre, PHLPP1, est associé au développement d'une isolation grasse autour des cellules nerveuses.
Les chercheurs ont découvert que cet ADN néandertalien avait les effets les plus forts sur les structures cérébrales connues sous le nom de putamen et de cervelet - qui sont tous deux essentiels à la préparation, à l'apprentissage et à la coordination des mouvements. Le putamen forme la partie externe des noyaux gris centraux du cerveau, qui sont associés à la mémoire, à l'attention, à la planification, à l'apprentissage des compétences et potentiellement à la parole et au langage.
Les scientifiques ont noté que si une personne a plus d'ADN néandertalien que la moyenne, cela ne signifie pas nécessairement que son cerveau est plus oblong. "Deux personnes qui ont des quantités totales très similaires d'ADN de Neandertal - par exemple, 1 pour cent de leurs génomes - pourraient bien porter des fragments complètement différents", a déclaré Fisher.
Les chercheurs ont également noté que ces différences de crâne ne reflétaient probablement aucune différence au moment de la naissance d'un enfant: les humains modernes et les Néandertaliens ont des formes de casques et de crânes similaires à ce moment-là, a déclaré Gunz. Après la naissance, des différences dans le développement du cerveau ont probablement entraîné des différences prononcées que l'on trouve dans la forme du crâne entre les adultes des deux lignées, a-t-il ajouté.
Les recherches futures peuvent rechercher plus d'ADN néandertalien lié au cerveau humain moderne et déterminer les effets spécifiques que ces anciennes variantes génétiques pourraient avoir en faisant croître le tissu cérébral avec l'ADN néandertalien en laboratoire, a déclaré Fisher.
Les scientifiques ont détaillé leurs résultats en ligne le 13 décembre dans la revue Current Biology.
