Flux de vie

Aperçu: G.M.

Les neurosciences cognitives développementales sont en plein essor, mais de nouveaux défis et de nouvelles questions se posent. Je soutiens que nous avons besoin d’une vue d’ensemble et d’un cadre évolutif. Cela pose certains problèmes, tels que la nécessité de réécrire la vieille histoire de la nature et de l'éducation, et la nécessité d'enquêter systématiquement sur les prédispositions innées. Bien que l’imagerie cérébrale ait fourni de très bonnes idées et de nouvelles énigmes à résoudre, ses limites ne doivent pas être ignorées. 

Peuvent-ils nous aider à en savoir plus sur la mesure dans laquelle le cerveau du nourrisson configure déjà le cerveau de l'adulte? 

Pouvons-nous découvrir pourquoi les troubles du développement neurologique ont souvent de graves conséquences sur la cognition et le comportement, malgré la force atténuante de la plasticité cérébrale? 

Je souhaite encourager les chercheurs de demain à prendre des risques en laissant leur imagination inspirer des théories pour poursuivre des questions difficiles. Je termine par une liste de sujets, allant des kits de démarrage au raisonnement abstrait, qui, je l’espère, pourront être abordés à nouveau. Cependant, collecter des données physiologiques et comportementales ne suffit pas. Nous avons besoin d'une compréhension plus profonde des mécanismes du développement cognitif. 

Dev Cogn Neurosci. 2019 Jun 1;38:100669. doi: 10.1016/j.dcn.2019.100669.

Flux of life

Frith U¹.

Author information

1

UCL Institute of Cognitive Neuroscience, United Kingdom. Electronic address: u.frith@ucl.ac.uk.

Abstract

Developmental cognitive neuroscience is flourishing but there are new challenges and new questions to be asked. I argue that we need a bigger picture and an evolutionary framework. This brings some challenges, such as the need to rewrite the old story of nature and nurture, and the need to systematically investigate innate predispositions. While brain imaging has provided some splendid insights and new puzzles to solve, its limitations must not be ignored. Can they help us to find out more about the extent to which the infant brain already configures the adult brain? Can we find out why neurodevelopmental disorders often have severe consequences on cognition and behaviour, despite the mitigating force of brain plasticity? I wish to encourage researchers of the future to take risks by letting their imagination inspire theories to pursue hard questions. I end with a wish list of topics, from start-up kits to abstract reasoning, that I hope can be tackled afresh. However, collecting physiological and behavioural data is not enough. We need a deeper understanding of the mechanisms of cognitive development.

Copyright © 2019. Published by Elsevier Ltd.

PMID:31176283

DOI:10.1016/j.dcn.2019.100669

Les gènes NOTCH2NL spécifiques de l'homme affectent la signalisation Notch et la neurogenèse corticale

Aperçu: G.M.

Les changements génétiques provoquant l'expansion de la taille du cerveau dans l'évolution humaine sont restés insaisissables. La signalisation Notch est essentielle pour la prolifération des cellules souches de la glie radiale et est un déterminant du nombre de neurones dans le cortex mammalien. L'équipe a trouvé que trois paralogues de NOTCH2NL spécifiques à l'homme sont fortement exprimés dans la glie radiale. L'analyse fonctionnelle révèle que différents allèles de NOTCH2NL ont des puissances variables pour améliorer la signalisation de Notch en interagissant directement avec les récepteurs NOTCH. En accord avec un rôle dans la signalisation Notch, l'expression ectopique (N. de trad. : Qui n'est pas à sa place habituelle.) NOTCH2NL retarde la différenciation des progéniteurs neuronaux, tandis que la délétion accélère la différenciation en neurones corticaux. En outre, les gènes NOTCH2NL fournissent les points de rupture dans le syndrome de délétion / duplication distale 1q21.1, où les duplications sont associées à la macrocéphalie et à l'autisme et aux délétions avec microcéphalie et schizophrénie.  

Ainsi, l'émergence de gènes NOTCH2NL spécifiques de l'homme peut avoir contribué à l'évolution rapide du néocortex humain plus large, accompagnée d'une perte de stabilité génomique au locus 1q21.1 et de troubles neurodéveloppementaux récurrents résultants.

Cell. 2018 May 31;173(6):1356-1369.e22. doi: 10.1016/j.cell.2018.03.051. Epub 2018 May 31.

Human-Specific NOTCH2NL Genes Affect Notch Signaling and Cortical Neurogenesis

Fiddes IT¹, Lodewijk GA², Mooring M¹, Bosworth CM¹, Ewing AD¹, Mantalas GL³, Novak AM¹, van den Bout A², Bishara A⁴, Rosenkrantz JL⁵, Lorig-Roach R¹, Field AR³, Haeussler M¹, Russo L², Bhaduri A⁶, Nowakowski TJ⁶, Pollen AA⁶, Dougherty ML⁷, Nuttle X⁸, Addor MC⁹, Zwolinski S¹⁰, Katzman S¹, Kriegstein A⁶, Eichler EE¹¹, Salama SR⁵, Jacobs FMJ¹², Haussler D¹³.

Author information

Abstract

Genetic changes causing brain size expansion in human evolution have remained elusive. Notch signaling is essential for radial glia stem cell proliferation and is a determinant of neuronal number in the mammalian cortex. We find that three paralogs of human-specific NOTCH2NL are highly expressed in radial glia. Functional analysis reveals that different alleles of NOTCH2NL have varying potencies to enhance Notch signaling by interacting directly with NOTCH receptors. Consistent with a role in Notch signaling, NOTCH2NL ectopic expression delays differentiation of neuronal progenitors, while deletion accelerates differentiation into cortical neurons. Furthermore, NOTCH2NL genes provide the breakpoints in 1q21.1 distal deletion/duplication syndrome, where duplications are associated with macrocephaly and autism and deletions with microcephaly and schizophrenia. Thus, the emergence of human-specific NOTCH2NL genes may have contributed to the rapid evolution of the larger human neocortex, accompanied by loss of genomic stability at the 1q21.1 locus and resulting recurrent neurodevelopmental disorders.s

PMID:29856954

DOI:10.1016/j.cell.2018.03.051