Des scientifiques japonais recréent des circuits neuronaux humains à l'aide de modèles cérébraux cultivés en laboratoire

Une équipe de recherche au Japon a développé des modèles cérébraux cultivés en laboratoire pour étudier les interactions entre le thalamus et le cortex. Les résultats fournissent une nouvelle méthode pour examiner la formation et la fonction des réseaux neuronaux pertinents pour la recherche neurologique et psychiatrique.

Le projet était dirigé par le professeur Fumitaka Osakada et l'étudiant diplômé Masatoshi Nishimura à l'Université de Nagoya. En utilisant des cellules souches pluripotentes induites, l'équipe a produit des assembloïdes—des modèles cérébraux miniatures—capables de simuler les connexions entre les principales régions cérébrales.

Au sein de ces assembloïdes, les axones du thalamus s'étendaient vers le cortex, tandis que les axones corticaux revenaient vers le thalamus. Ces extensions ont entraîné la formation de connexions synaptiques, reproduisant des aspects clés du développement des circuits cérébraux humains in vitro.

L'étude a observé que les régions corticales liées au thalamus affichaient des motifs d'expression génique plus avancés que ceux des organoïdes corticaux autonomes. Cela suggère que des connexions directes entre ces régions peuvent influencer la maturation du tissu cortical dans le modèle.

Ce que montrent les chiffres

• L'étude a été publiée le 17 novembre 2025
• La recherche impliquait des assembloïdes dérivés de cellules souches pluripotentes humaines induites
• Une activité neuronale synchronisée a été observée dans les neurones PT et CT, mais pas dans les neurones IT

L'activité neuronale dans les modèles d'assembloïdes se propageait du thalamus au cortex sous forme de vagues. Cette activité a généré des signaux synchronisés à travers différents réseaux corticaux, reflétant une communication organisée entre ces régions cérébrales.

Des motifs synchronisés ont été spécifiquement détectés dans les neurones excitateurs corticaux du tractus pyramidal (PT) et corticothalamique (CT). En revanche, les neurones intratelencéphaliques (IT) n'ont pas montré cette activité synchronisée lors des expériences.

La recherche s'appuie sur des études antérieures chez les rongeurs qui ont identifié le thalamus comme un organisateur clé des circuits corticaux. En appliquant ces résultats à des modèles dérivés de l'homme, l'équipe a créé une plateforme qui pourrait aider à enquêter sur les mécanismes sous-jacents à divers troubles cérébraux.

La plateforme expérimentale pourrait soutenir de futures études sur le développement et le fonctionnement des circuits neuronaux humains.

* Cet article est basé sur des informations publiquement disponibles au moment de la rédaction.