L'étude de la souris fournit des informations sur la mémoire
Des recherches émergentes révèlent que notre cerveau se souvient d'événements spécifiques via des changements physiques dans les synapses, les minuscules connexions entre les neurones.
Des chercheurs de l'Université Duke et du Max Planck Florida Institute for Neuroscience affirment que la découverte des mécanismes moléculaires par lesquels ces changements se produisent était inattendue.
Les enquêteurs estiment que les résultats pourraient également éclairer la façon dont certaines maladies se développent, y compris certaines formes d'épilepsie.
L'étude apparaît en ligne dans la revue La nature.
«Nous commençons à percer certains des mystères sous-jacents à la fois à l'acquisition d'une mémoire dans le cerveau normal, ainsi qu'à la façon dont un cerveau normal est transformé en cerveau épileptique», a déclaré James McNamara, MD, professeur dans les départements de neurobiologie et neurologie à l'Université Duke.
Au fur et à mesure que nous acquérons une nouvelle mémoire, les connexions, ou synapses, entre certains ensembles de neurones se renforcent. En particulier, l'extrémité réceptrice d'une paire de ces neurones - constituée d'un petit nœud appelé colonne vertébrale - devient un peu plus grande.
Les chercheurs soupçonnent depuis longtemps qu'un récepteur cérébral appelé TrkB était impliqué dans la croissance des épines lorsque nous apprenons, mais la nouvelle étude confirme que le récepteur est en effet crucial et approfondit son fonctionnement.
Les enquêteurs affirment que les nouvelles technologies ont permis la recherche car ils ont utilisé un capteur moléculaire (qu'ils ont développé) pour suivre l'activité de TrkB et des microscopes qui leur ont permis de visualiser une seule colonne vertébrale dans la zone du tissu cérébral de souris vivant, le tout en temps réel.
Le groupe a également pu ajouter une infime quantité de produit chimique de signalisation, le glutamate, au niveau de la colonne vertébrale unique afin d'imiter ce qui se passe pendant l'apprentissage. Cela a fait pousser les épines.
"Le cerveau de la souris a environ 70 millions de neurones, et la plupart d'entre eux sont parsemés de milliers d'épines", a déclaré McNamara. «Ainsi, être capable de modéliser et d'étudier les événements se produisant dans une seule colonne vertébrale dans un seul neurone est remarquable.
Sans le récepteur TrkB, la croissance de la colonne vertébrale ne s'est pas produite en réponse au produit chimique de signalisation, a découvert le groupe.
L’équipe soupçonnait qu’un autre acteur, le facteur de croissance neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF), était impliqué parce qu’il était la clé moléculaire du verrou de TrkB.
Les scientifiques ont créé un capteur moléculaire pour le BDNF et ont montré que l'imitation du signal associé à l'apprentissage provoquait la libération de BDNF de l'extrémité réceptrice de la synapse. Cela était surprenant parce que la sagesse conventionnelle veut que le BDNF ne soit libéré que par le neurone émetteur et non par le neurone récepteur.
Le fait que le neurone récepteur décharge à la fois le BDNF dans l'espace entre les neurones et le détecte également est «extrêmement unique, biologiquement», a déclaré le co-chercheur principal Ryohei Yasuda. «Une possibilité est que le BDNF régule plusieurs cellules environnantes à la fois. Nous souhaitons faire un suivi pour comprendre le processus exact. "
Bien que les expériences aient été menées chez la souris, l'interaction entre TrkB et BDNF est susceptible d'être importante pour l'apprentissage et la mémoire chez les personnes, a déclaré McNamara.
Source: Université Duke / ScienceDaily
