Vos gènes néandertaliens pourraient affecter la forme de votre cerveau

Les séquences d’ADN qui ont permis aux Néandertaliens de survivre sont éparpillées dans vos gènes comme de vieilles recettes dans un livre de cuisine.

Les codes qui ont contribué à la construction du crâne légèrement allongé de nos cousins disparus pourraient encore être à l’œuvre chez certains humains modernes, affectant le développement neurologique et donnant à leur crâne une forme légèrement différente.

Les Néandertaliens ont la réputation d’être des hommes des cavernes à la mâchoire de lanterne. Loin d’être des cerveaux de pois, ils avaient des crânes plus longs remplis d’un peu plus de matière grise que ceux de nos ancêtres immédiats.

Cela ne faisait pas nécessairement d’eux des génies. Mais on peut se demander comment et pourquoi notre propre cerveau a évolué pour devenir aussi globulaire, ou rond, en comparaison.

La généticienne et neurologue Amanda Tilot, de l’Institut Max Planck de psycholinguistique, a récemment codirigé une étude visant à sonder le mystère de nos cerveaux respectifs en recherchant des gènes néandertaliens encore en circulation.

“Notre objectif était d’identifier les gènes candidats potentiels et les voies biologiques qui sont liés à la globularité du cerveau”, explique Mme Tilot.

L’intérieur gluant des têtes des Néandertaliens ayant pourri depuis longtemps, nous ne pouvons que deviner à quoi ressemblait leur cerveau en réalisant des moulages de la zone creuse à l’intérieur de leurs crânes fossilisés.

En comparant ces moulages avec ceux de crânes humains modernes, nous pouvons constater des différences plus que flagrantes dans le volume et les proportions moyennes.

Des recherches antérieures ont permis d’identifier des contrastes assez importants dans la taille de nos cerveaux, par exemple.

Les données de ces études passées ont été utilisées pour montrer qu’il pourrait également y avoir de grandes différences dans nos cortex préfrontal, ainsi que dans nos lobes occipital et temporal.

“Nous avons observé de subtiles variations de la forme endocrânienne qui reflètent probablement des changements dans le volume et la connectivité de certaines zones du cerveau”, explique Philipp Gunz, paléoanthropologue à l’Institut Max Planck d’anthropologie évolutive, qui a codirigé les recherches avec Tilot.

Nous, les humains, sommes très attachés à notre intelligence et nous sommes donc désireux de savoir comment elle est apparue.

Notre évolution remonte à quelque 300 000 ans sur le continent africain, où diverses populations humaines se sont répandues sur le territoire en échangeant des caractéristiques que nous considérons aujourd’hui comme la quintessence de l’Homo sapiens.

Les ancêtres directs des populations néandertaliennes se sont éloignés un peu plus tôt, se séparant de notre arbre généalogique commun il y a environ 400 000 à 800 000 ans.

Cela signifie – en théorie – que leurs corps représentent un ensemble de modifications uniques d’un modèle légèrement plus ancien de boîte à idées. En comparant nos crânes aux leurs, on pourrait donc déceler les coups de pouce de l’évolution qui ont façonné nos cerveaux.

Bien sûr, la nature n’est jamais aussi simple. Les Néandertaliens et nos ancêtres directs ne sont pas toujours restés fidèles à leur propre branche de l’arbre généalogique, échangeant des gènes par le biais de fréquentes hybridations croisées.

L’héritage de ce brassage génétique persiste encore aujourd’hui, puisque environ 1 % de nos gènes sont issus des populations néandertaliennes.

Mesurer la distribution et les influences de ces gènes pourrait nous indiquer comment et pourquoi ils ont évolué. Certains sont probablement restés en place parce qu’ils nous ont aidés à faire face aux maladies, par exemple.

Les chercheurs ont recueilli des informations génétiques et des données d’IRM sur un peu moins de 4 500 individus d’ascendance européenne, ce qui leur a permis de constituer une base de données des mesures du crâne et des génomes.

La comparaison des deux listes de chiffres a conduit l’équipe à une paire de fragments de code connus de Neandertal qui semblent déterminer le degré de globularité du crâne.

L’un d’eux influe sur le gène UBR4, qui participe à la production de nouvelles cellules cérébrales. Le second affecte la fonction du gène PHLPP1, qui joue un rôle dans l’isolation des neurones dans ce qu’on appelle la gaine de myéline.

“D’autres études nous ont appris que la perturbation complète de l’UBR4 ou du PHLPP1 peut avoir des conséquences majeures sur le développement du cerveau”, explique le généticien Simon Fisher.

“Ici, nous avons constaté que, chez les porteurs du fragment néandertalien concerné, UBR4 est légèrement régulé à la baisse dans le putamen. Chez les porteurs du fragment PHLPP1 de Neandertal, l’expression du gène est légèrement plus élevée dans le cervelet, ce qui devrait avoir un effet modérateur sur la myélinisation cérébelleuse.”

Ces deux régions jouent un rôle clé dans l’apprentissage et la coordination des mouvements. Le putamen, en particulier, fait partie d’un réseau qui affecte la mémoire, la parole et l’attention.

Le fait de porter ces gènes ne signifie pas que nous avons des humains qui pensent comme des Néandertaliens. Leur influence est trop subtile pour être détectée au niveau individuel.

Mais si l’on ajoute ces gènes au nombre croissant de preuves de l’évolution de notre cerveau, ils pourraient nous aider à mieux comprendre les forces sélectives qui ont contribué à donner l’avantage à nos ancêtres.

Cette recherche a été publiée dans Current Biology.