Les « contrôleurs de trafic » du cerveau sont la clé de l’apprentissage et de la mémoire
Résumé: Une nouvelle étude révèle comment les interneurones, cellules cérébrales qui régulent le fonctionnement d’autres neurones, agissent comme contrôleurs de la circulation dans l’hippocampe, une région essentielle à l’apprentissage et à la mémoire. Les chercheurs ont découvert que l’activation d’un seul interneurone déclenchait une activité synchronisée des cellules cérébrales pendant le repos, facilitant potentiellement la formation de la mémoire.
Cette découverte met en évidence la façon dont les interneurones influencent les rythmes cérébraux et suggère que leur dysfonctionnement pourrait contribuer à des troubles comme l’épilepsie, l’autisme et la schizophrénie. Ces découvertes pourraient conduire à des thérapies ciblées pour les affections neurologiques liées à des rythmes cérébraux anormaux.
Faits clés:
- L’activation d’un seul interneurone déclenche une activité synchronisée des cellules cérébrales.
- Les interneurones régulent les rythmes cérébraux essentiels à l’apprentissage et à la mémoire.
- Les résultats pourraient éclairer les traitements contre l’épilepsie, l’autisme et la schizophrénie.
Source: Université de Durham
Une étude dirigée par le Dr Marco Bocchio du département de psychologie de l’Université de Durham révèle comment des cellules cérébrales spécifiques appelées interneurones peuvent agir comme nos contrôleurs de circulation intégrés.
Les résultats sont publiés dans la revue Biologie PLOS.
La recherche ouvre la voie à de futurs traitements potentiels pour les troubles neurologiques en comprenant comment ces cellules cérébrales communiquent. Jusqu’à présent, on ne savait pas clairement comment les interneurones individuels contribuent à des schémas plus larges d’activité cérébrale.
Les interneurones fonctionnent un peu comme les contrôleurs de la circulation du cerveau, où ils régulent le déclenchement d’autres cellules cérébrales, agissant comme un système de freinage sophistiqué.
Ce contrôle est essentiel car lorsque les interneurones se comportent différemment, cela peut contribuer à des troubles neurologiques comme l’épilepsie, l’autisme et la schizophrénie.
L’équipe a étudié les interneurones chez la souris et s’est penchée sur une région cérébrale cruciale pour l’apprentissage et la mémoire au sein de l’hippocampe. Ils ont utilisé des techniques avancées d’imagerie cérébrale et de cellules activées par la lumière.
Pendant les périodes calmes et reposantes, ils ont découvert que l’activation d’un seul interneurone déclenchait une réponse coordonnée à travers d’autres cellules cérébrales : une brève explosion d’activité cérébrale synchronisée. Cela s’est produit sans perturber l’organisation existante des cellules cérébrales.
L’activation d’un seul interneurone a affaibli les signaux « d’arrêt » du cerveau, ce qui a ensuite permis à des groupes de cellules cérébrales de se déclencher ensemble. Ces activités synchronisées des cellules cérébrales pourraient aider à former de nouveaux souvenirs ou à traiter des expériences passées.
Cette découverte offre des informations précieuses sur l’organisation de notre cerveau et suggère que cibler les interneurones pourrait un jour aider à traiter les troubles liés aux rythmes cérébraux pathologiques.
À propos de cette actualité sur la recherche en apprentissage et en mémoire
Auteur: Marco Bocchio
Source: Université de Durham
Contact: Marco Bocchio – Université de Durham
Image: L’image est créditée à Neuroscience News
Recherche originale : Accès libre.
« Les réseaux fonctionnels de neurones inhibiteurs orchestrent la synchronisation dans l’hippocampe» de Marco Bocchio et al. Biologie PLOS
Abstrait
Les réseaux fonctionnels de neurones inhibiteurs orchestrent la synchronisation dans l’hippocampe
Les interneurones inhibiteurs sont des composants essentiels des circuits corticaux. En plus de fournir une inhibition, ils ont été proposés pour coordonner le déclenchement des neurones excitateurs au sein des assemblages cellulaires.
Bien que les rôles de sous-types spécifiques d’interneurones aient été largement étudiés, leur influence sur la synchronisation cellulaire pyramidale in vivo reste insaisissable.
En utilisant une approche entièrement optique chez la souris, nous avons simultanément enregistré les interneurones de l’hippocampe et les cellules pyramidales et sondé l’influence du réseau des interneurones individuels à l’aide de l’optogénétique.
Nous démontrons que les interneurones CA1 forment un réseau fonctionnellement interconnecté qui favorise la synchronisation par désinhibition lors de l’immobilité éveillée, tout en préservant les assemblages cellulaires endogènes.
Notre modèle de réseau souligne l’importance des assemblages cellulaires et de la connectivité dense et non spécifique des interneurones pour expliquer nos résultats expérimentaux, suggérant que les interneurones peuvent fonctionner non seulement via la division du travail, mais également via une activité concertée.
