Tous les neurones et les connexions du cerveau de la mouche des fruits ont été cartographiés une deuxième fois. Le travail conjoint de biologistes du campus de recherche Janelia de l’Institut médical Howard Hughes et d’informaticiens de Google a révélé plus de 300 millions de connexions synaptiques dans le cerveau. Le système nerveux de la mouche des fruits est constitué d’environ 150 000 neurones, dont seule une partie se trouve dans le cerveau.
Les chercheurs ont découpé le cerveau de la mouche et une partie du cordon nerveux abdominal en un grand nombre de tranches à intervalles réguliers. Ces tranches, visualisées par microscopie électronique, ont été reconstituées à l’aide de modèles informatiques. L’intelligence artificielle générative a corrigé les espaces et les déformations causés par la découpe, tandis que d’autres modèles ont suivi les membranes cellulaires pour reconstituer la forme des neurones dans un espace tridimensionnel. Des modèles supplémentaires ont identifié les synapses et les ont classées par type. Des superviseurs humains ont ajusté la précision d’identification des synapses par les modèles grâce à leurs retours. Il a fallu environ quatre ans pour passer de la dissection du cerveau à l’achèvement de la carte des connexions.
Cette carte, appelée connectome, montre la position de chaque neurone dans le cerveau et les connexions synaptiques qu’il établit avec les autres neurones. Ces connexions déterminent le traitement des informations sensorielles, l’orientation des informations vers les centres concernés ainsi que des fonctions telles que la formation des souvenirs ou les mouvements musculaires. Les chercheurs s’attendent à ce que cette carte fournisse aux neuroscientifiques une infrastructure détaillée pour étudier le fonctionnement du cerveau.
Avec le connectome de la mouche femelle précédemment achevé, cette nouvelle étude a permis d’examiner les différences entre les cerveaux mâle et femelle. Les chercheurs ont identifié 289 neurones propres aux mâles et 71 propres aux femelles. Il a également été observé que 138 neurones présents chez les deux sexes présentaient des formes et des connexions différentes chez les mâles et les femelles. Ces différences ne pouvaient pas toujours être directement expliquées par les gènes doublesex (dsx) et fruitless (fru), qui jouent un rôle dans la détermination du sexe. Les neurones propres à chaque sexe étaient principalement regroupés dans des voies de traitement de haut niveau et de prise de décision, loin du traitement sensoriel élémentaire ou du contrôle moteur.
Les chercheurs indiquent que les méthodes mises au point pour cartographier le cerveau de la mouche pourraient être appliquées à des organismes plus complexes. Il est toutefois précisé que des dizaines de connectomes seront nécessaires pour évaluer de manière fiable les différences individuelles et que le processus devra être mené en moins de quatre ans.
Pourquoi est-ce important ?
Cette étude fournit une infrastructure de référence exploitable aux neuroscientifiques qui souhaitent étudier le fonctionnement du cerveau non pas tant à partir des cellules individuelles que de l’organisation de leurs connexions. La carte pourrait faciliter l’évaluation du rôle joué par différents ensembles de connexions dans les processus allant de l’information sensorielle à la prise de décision et aux sorties motrices ; en particulier, le fait que les différences entre les mouches mâles et femelles ne puissent pas être expliquées uniquement par les gènes déterminant le sexe déplace la question de recherche vers l’architecture des connexions. La concentration des neurones propres à chaque sexe dans les voies de traitement de haut niveau permet d’examiner en détail la relation entre les perceptions élémentaires et les décisions comportementales. Il faut néanmoins disposer d’un grand nombre de cartes et les produire plus rapidement afin de distinguer les différences individuelles. La mesure dans laquelle ces méthodes pourront être appliquées à des organismes plus complexes reste incertaine.
Contexte
Deuxièmement, FikirPilot n’est pas un nom nouveau dans les archives : au cours des 90 derniers jours, nous avons publié un article dans lequel ce nom était mentionné ; cet article est daté du 24 août 2026.