Présentation de la découverte
Une équipe de Stanford Medicine a publié le 18 septembre 2026 dans Nature Neuroscience une étude montrant que le cerveau humain se compose de deux organes séparés, le prosencéphale (avant‑cerveau) et le rhombencéphale (arrière‑cerveau ou tronc cérébral). Cette distinction contredit le modèle dominant qui supposait un unique progéniteur cellulaire à l’origine de l’ensemble du cerveau.
Mécanisme de développement embryonnaire
Les chercheurs ont analysé des embryons de souris pendant la gastrulation et identifié deux populations de cellules progénitrices exclusives. La première exprime le gène Otx2 et donne naissance au prosencéphale et au mésencéphale. La seconde exprime Gbx2 et se spécialise dans le rhombencéphale. L’étude a démontré que ces deux populations ne se chevauchent jamais, ce qui indique une bifurcation parallèle dès les premiers stades de développement.
Une comparaison du chromatin a révélé des configurations distinctes entre les deux groupes : l’ectoderme neural antérieur (future partie avant) possède un état d’accessibilité génétique différent de celui de l’ectoderme neural postérieur (future partie arrière). Ces différences de packaging chromatinique verrouillent chaque progéniteur dans son destin, empêchant toute conversion entre les deux lignées.
Applications biomédicales
En exploitant ce nouveau cadre, les scientifiques ont converti des cellules souches pluripotentes humaines en neurones moteurs du tronc cérébral fonctionnels. Les cellules dérivées ont présenté des potentiels d’action et exprimé les protéines spécifiques aux segments du rhombencéphale contrôlant les muscles faciaux, la langue et la déglutition. Cette réussite ouvre la voie à des modèles in vitro pour des pathologies telles que l’atrophie musculaire spinale (SMA) et la sclérose latérale amyotrophique (ALS), deux maladies où les neurones du tronc cérébral dégénèrent progressivement, entraînant des troubles de la respiration et de la déglutition.
Perspectives évolutives
Le même schéma à deux origines a été retrouvé chez la poule, le poisson zèbre et même l’anémone de mer (acorn worm), suggérant que la séparation prosencéphale/rhombencéphale s’est instaurée il y a plus de 550 millions d’années. En revanche, les cnidaires comme les méduses, qui ont divergé il y a 600‑700 millions d’années, possèdent deux systèmes nerveux distincts mais non homologues, confirmant l’unicité du modèle humain. Cette continuité phylogénétique renforce l’idée que le cerveau humain est le produit de deux systèmes nerveux anciens, intégrés au fil de l’évolution.
