Mémoire améliorée par la compétition entre les cellules cérébrales

Une nouvelle étude démontre que la compétition entre les cellules améliore les circuits de mémoire dans le cerveau.

Les résultats, publiés dans Neurone, facilitera la recherche des causes des troubles neurologiques tels que la maladie d'Alzheimer, l'autisme et la schizophrénie.

«Une grande partie de notre compréhension du câblage du cerveau est venue de l'étude de nos systèmes sensoriels et moteurs, mais on en comprend beaucoup moins sur les mécanismes qui organisent les circuits neuronaux impliqués dans les fonctions cérébrales supérieures, comme l'apprentissage et la mémoire», a déclaré l'auteur principal Hisashi Umemori, MD , Ph.D.

Les cellules cérébrales se développent et s'étendent le long des voies pour relier différentes parties du cerveau, a déclaré Umemori. Au fur et à mesure que le cerveau se développe, ces connexions s'affinent et deviennent plus efficaces. Des problèmes avec ce processus de raffinement peuvent être responsables de certains troubles neurologiques.

«Nous voulions savoir comment les circuits cérébraux deviennent plus efficaces au cours du développement du cerveau», a déclaré Umemori. «Le cerveau choisit-il de garder de bonnes connexions et de se débarrasser des mauvaises et, si oui, comment?»

Pour examiner comment l'activité neuronale organise les circuits de mémoire, les chercheurs ont utilisé des souris qui avaient été génétiquement modifiées afin que les neurones d'intérêt puissent être désactivés à dessein.

Les scientifiques ont étudié le lien entre l'hippocampe, qui est crucial pour l'apprentissage et la mémoire, et le cortex cérébral, qui est essentiel pour la perception et la conscience, ainsi que d'autres fonctions cognitives. Ils ont désactivé environ 40% des neurones de la connexion et, en l'espace de quelques jours, ont vu le cerveau éliminer les connexions neuronales inactives et ne conserver que les connexions actives.

Une partie ultérieure de l'expérience a montré que si tous les neurones étaient désactivés, leurs connexions n'étaient pas éliminées.

"Cela nous dit que le cerveau a une façon de dire parmi un groupe de neurones quelles connexions sont meilleures que d'autres", a déclaré Umemori. «Les neurones sont en compétition les uns avec les autres. Donc, quand ils sont tous également mauvais, aucun ne peut être éliminé. "

Les chercheurs ont également examiné une partie de l'hippocampe appelée gyrus denté, qui n'est que l'une des deux zones du cerveau qui continue de générer de nouveaux neurones tout au long de la vie. Ici, ils ont trouvé un deuxième type distinct de compétition: les cellules nouveau-nées étaient en compétition avec les cellules matures, plutôt que la compétition se produisant entre les cellules matures.

Lorsque les scientifiques ont bloqué la capacité du gyrus denté à fabriquer de nouvelles cellules, l’élimination s’est arrêtée et le cerveau a conservé les cellules existantes même si elles étaient désactivées.

Le message qui en découle est qu'un apprentissage et une mémoire efficaces se produisent lorsque le cerveau élimine les mauvaises connexions, explique Umemori.

Il a ajouté: «Mieux nous comprendrons comment ces mécanismes fonctionnent, mieux nous serons en mesure de comprendre ce qui se passe quand ils ne fonctionnent pas.»

Source: Université du Michigan

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