Étude sur la souris: les chercheurs voient les ondes cérébrales liées à la pensée désordonnée dans la schizophrénie

Dans une nouvelle étude, des neuroscientifiques ont été témoins de l'activité cérébrale qui semble produire le trouble de la pensée chez les patients schizophrènes.

Des mutations du gène de la calcineurine ont déjà été trouvées chez certains patients schizophrènes. Il y a dix ans, les chercheurs du MIT ont retiré ce gène chez les souris, ce qui les a amenés à présenter plusieurs symptômes comportementaux comme ceux de la schizophrénie, notamment une mémoire à court terme altérée, des déficits d'attention et un comportement social anormal.

Ces chercheurs découvrent maintenant que les souris dépourvues de calcineurine ont des oscillations hyperactives des ondes cérébrales dans l'hippocampe au repos et sont incapables de rejouer mentalement une route qu'elles viennent de parcourir, comme le font les souris normales.

Dans la nouvelle étude, dirigée par Susumu Tonegawa, Ph.D., le professeur Picower de biologie et de neurosciences, a enregistré l'activité électrique de neurones individuels dans l'hippocampe de ces souris modifiées alors qu'elles couraient le long d'une piste.

Des recherches antérieures sur des souris normales ont montré que les «cellules de placement» dans l'hippocampe (liées à des emplacements spécifiques le long de la piste) se déclenchent en séquence lorsque les souris se reposent après avoir suivi le cours. Cette répétition mentale se produit également lorsque les souris dorment, et elles sont liées à des oscillations d'ondes cérébrales à très haute fréquence appelées événements d'ondulation.

Chez les souris dépourvues de calcineurine, les chercheurs ont constaté que l'activité cérébrale semblait normale pendant qu'elles suivaient le cours, mais lorsqu'elles se sont arrêtées, leurs événements d'ondulation étaient beaucoup plus forts et plus fréquents. De plus, le déclenchement des cellules d'endroit était anormal et sans ordre particulier, ce qui suggère que les souris ne rejouaient pas l'itinéraire qu'elles venaient de parcourir.

Ce schéma aide à expliquer certains des symptômes observés dans la schizophrénie, ont déclaré les chercheurs.

«Nous pensons que dans ce modèle de souris, nous pouvons avoir une sorte d’indication selon laquelle un processus de réflexion désorganisé est en cours», a déclaré le Dr Junghyup Suh, chercheur au Picower Institute et l’un des principaux auteurs de l’article.

«Pendant les événements d'entraînement chez les souris normales, nous savons qu'il y a un événement de relecture séquentiel. Cette souris mutante ne semble pas avoir ce genre de relecture d'une expérience précédente. "

Les chercheurs soupçonnent que chez les souris normales, la calcineurine supprime les connexions entre les neurones (synapses) de l'hippocampe. Chez les souris sans calcineurine, un phénomène connu sous le nom de potentialisation à long terme (LTP) devient plus courant, rendant les synapses plus fortes.

«Il semble que cette LTP anormalement élevée ait un impact sur l'activité de ces cellules en particulier pendant les périodes de repos ou après les périodes d'exploration. C’est une spécificité très intéressante », a déclaré Tonegawa. "Nous ne savons pas pourquoi c'est si spécifique."

Les chercheurs pensent que l'hyperactivité anormale dans l'hippocampe peut signifier une perturbation du «réseau en mode par défaut» du cerveau - un réseau de communication qui relie l'hippocampe, le cortex préfrontal (où la plupart des pensées et de la planification se produisent) et d'autres zones du cortex.

Ce réseau est plus actif pendant un état de repos, entre les tâches axées sur les objectifs. Lorsque le cerveau se concentre sur une activité spécifique, le réseau en mode par défaut est désactivé. Ce réseau, cependant, est sur-actif chez les patients schizophrènes avant et pendant les tâches qui nécessitent une concentration, et les patients ne s'acquittent pas bien de ces tâches.

Plus de recherches sur les souris pourraient aider à en révéler davantage sur le rôle du réseau en mode par défaut dans la schizophrénie, a déclaré Tonegawa.

Source: MIT