Règles de mise à l'échelle cellulaire pour les cerveaux des marsupiaux : pas aussi « primitifs » que prévu

Dans l'effort de comprendre l'évolution des cerveaux des mammifères, nous avons découvert que des relations communes entre la masse de la structure cérébrale et le nombre de cellules non neuronales (gliales et vasculaires) s'appliquent à travers les mammifères eupréens, mais la masse de la structure cérébrale se met à l'échelle différemment avec le nombre de neurones à travers les structures et entre les groupes de primates et de non-primates. Cela suggère que les règles de mise à l'échelle ancestrales pour les cerveaux des mammifères sont celles partagées par les eupréens non-primates existants - mais ces relations de mise à l'échelle s'appliquent-elles aux marsupiaux, un groupe frère des eupréens qui a divergé tôt dans l'évolution des mammifères ? Ici, nous examinons la composition cellulaire des cerveaux de 10 espèces de marsupiaux. Nous montrons que la masse de la structure cérébrale se met à l'échelle avec le nombre de cellules non neuronales, et que le nombre de neurones cérébelleux se met à l'échelle avec le nombre de neurones corticaux cérébraux, comparable à ce que nous avons trouvé chez les eupréens. Ces relations de mise à l'échelle partagées sont donc indicatives de mécanismes qui ont été conservés depuis les premiers thériens. En revanche, bien que les marsupiaux partagent avec les eupréens non-primates la mise à l'échelle de la masse du cortex cérébral avec le nombre de neurones, leur cervelet contient plus de neurones que les cervelets eupréens non-primates d'une masse similaire, et le reste de leur cerveau a moins de neurones que les structures eupréennes d'une masse similaire. De plus, les marsupiaux australiens présentent des ratios de neurones dans le cortex cérébral et le cervelet par rapport au reste du cerveau, comparables à ceux des artiodactyles et des primates. Nos résultats suggèrent que les marsupiaux australiens ont divergé des règles ancestrales de mise à l'échelle neuronale Theria, et soutiennent la suggestion que la mise à l'échelle de la taille moyenne des cellules neuronales avec l'augmentation du nombre de neurones varie dans l'évolution indépendamment de l'allocation des neurones à travers les structures.