Une nouvelle étape a été franchie dans la compréhension de l'organisation de la connectivité cérébrale chez le primate. Dans le cadre d'une collaboration internationale, le Dr Patric Hagmann, PD et MER1 à la FBM, médecin associé au Service de radiodiagnostic et radiologie interventionnelle du CHUV et collaborateur au Centre d'Imagerie BioMédicale (CIBM), a participé à la découverte d'un principe organisationnel fondamental de l'anatomie cérébrale.
Les résultats de cette étude sont publiés dans l'édition en ligne du 30 mars 2012 du prestigieux magazine Science.
Des agrégats de connexions particulièrement denses
L'organisation du réseau des connections cérébrales du primate a toujours été considérée comme très complexe. Lors de travaux précédents (2001-2008), Patric Hagmann, en collaboration avec des chercheurs de l'EPFL, a notamment développé une technique d'imagerie avancée permettant de cartographier l'ensemble des connections cérébrales humaines de manière non invasive. Cette approche novatrice lui avait permis, avec l'aide d'une équipe internationale, de mettre en évidence le fait que le cerveau est constitué de multiples «hubs» - des zones de concentration des connections et centres d'intégration de l'information - jouant vraisemblablement un rôle important dans la synchronisation cérébrale.
Le cerveau s'apparente un à tissu en trois dimensions
Grâce aux nouvelles recherches publiées dans Science, l'équipe de scientifiques franchit aujourd'hui un pas supplémentaire en démontrant qu'il existe un principe organisationnel simple et fondamental de la connectivité cérébrale persistant à travers l'évolution. «Le cerveau ressemble en fait à un tissu tissé en trois dimensions; son apparente complexité est par conséquent liée au plissement secondaire du cortex cérébral lors du développement embryonnaire», détaille Patric Hagmann.
Une découverte qui prend tout son sens lorsqu'on compare ce tissage tridimensionnel du cerveau humain à l'organisation nerveuse d'organismes très simples comme les vers ou à l'organisation de la moelle épinière des mammifères, où cet agencement selon trois axes est préservé et évident. «Ces travaux permettent d'inscrire un nouveau principe fondamental dans la compréhension de l'organogenèse cérébrale. Au-delà des neurosciences de base, ils ouvrent la voie à une meilleure appréhension de certaines maladies du développement cérébral», conclut le chercheur lausannois.