fr.3b-international.com
Nouveau «mini-ordinateur neuronal» découvert dans le cerveau
Les neuroscientifiques ont découvert que les dendrites - projections en forme de branche de neurones dans le cerveau - qui étaient auparavant considérées comme passives, traitent activement les informations. La découverte de cet ordinateur appelé mini-cerveau pourrait permettre de mieux comprendre les troubles neurologiques.
Des neuroscientifiques de l'University College London (UCL) au Royaume-Uni et de l'Université de Caroline du Nord (UNC) à Chapel Hill ont fait cette découverte, publiée récemment dans la revue. La nature, après des années de recherche.
"Soudain, c'est comme si la puissance de traitement du cerveau était beaucoup plus grande qu'on ne le pensait à l'origine", explique Spencer Smith, professeur adjoint à la faculté de médecine de l'UNC.
L'équipe note que des recherches antérieures ont démontré que les dendrites utilisent des molécules supportant des pics électriques dans les axones - des fibres nerveuses qui éloignent les impulsions électriques du corps cellulaire - pour créer elles-mêmes des pics électriques.
Cependant, il était difficile de savoir si notre activité cérébrale normale utilisait les pics des dendrites. Les neuroscientifiques ont découvert que les dendrites traitent activement les signaux d'entrée neuronaux, agissant comme des «mini-ordinateurs neuronaux».
Traitement local dans les dendrites
Pour le démontrer, les deux équipes de scientifiques des deux côtés de l’océan Atlantique ont mené une série d’expériences détaillées sur plusieurs années.
Une pipette attachée à une dendrite dans le cerveau d'une souris a permis aux chercheurs de mesurer l'activité électrique, telle qu'une pointe dendritique. Crédit: Gracieuseté de Spencer Smith.
En attachant des électrodes microscopiques en verre à une dendrite neuronale dans le cerveau d’une souris, l’équipe a pu «écouter» le processus de signalisation électrique.
Après avoir débuté dans le laboratoire de l'auteur principal Michael Hausser à l'UCL, l'équipe de l'UNC a poursuivi ses recherches en enregistrant les signaux électriques des dendrites dans le cerveau de souris éveillées ou anesthésiées.
Ensuite, alors que les souris visionnaient des stimuli visuels sur un écran, les scientifiques ont observé un motif étrange de signaux électriques dans les dendrites.
En effet, ils ont constaté que selon les stimuli visuels observés par les souris, les épis dendritiques «se sont produits de manière sélective», montrant que les dendrites traitaient ce que l’animal était en train de voir.
Lorsque l'équipe a rempli les neurones de colorant de calcium, ils ont pu enregistrer des preuves visuelles des pics dendritiques, révélant que les dendrites ont déclenché des pics électriques, contrairement aux autres parties du neurone.
Smith note que les pics résultaient d'un traitement local dans les dendrites:
"Toutes les données ont conduit à la même conclusion. Les dendrites ne sont pas des intégrateurs passifs d’intrants sensoriels; ils semblent également constituer une unité de calcul."
Implications pour les troubles neurologiques
Les chercheurs affirment que leurs résultats pourraient changer la façon dont la communauté scientifique réfléchit au fonctionnement des circuits neuronaux dans le cerveau.
"Imaginez que vous réalisiez une ingénierie inverse d'un morceau de technologie extraterrestre, dit Smith, et que vous pensiez que le simple câblage s'avère être des transistors qui calculent des informations. C'est ce à quoi ces résultats sont liés.
L’équipe de l’UNC prévoit de poursuivre ses recherches sur ce que ce nouveau rôle des dendrites pourrait jouer dans les circuits cérébraux, en particulier dans les situations où l’intégration des signaux dendritiques pourrait mal fonctionner.
Spencer Smith a expliqué à Nouvelles médicales aujourd'hui comment les résultats de son équipe peuvent aider la communauté médicale à mieux comprendre les troubles neurologiques:
"Il est extrêmement difficile de développer des traitements pour des troubles neurologiques tels que l'autisme et la schizophrénie, car nous ne comprenons pas le fonctionnement du cerveau sain, encore moins ce qui ne va pas dans ces maladies. La recherche fondamentale sur le long chemin vers de nouveaux traitements. Ceci est une motivation majeure de l'initiative BRAIN du président Obama. "
Il a ajouté que si d'autres recherches futures "révèlent que certaines maladies ont un dysfonctionnement dendritique en tant que composant, alors il pourrait être possible de développer des traitements car de nombreux médicaments peuvent affecter l'activité électrique des neurones."
Malgré les tentatives des médias britanniques pour faire croire que toutes les femmes enceintes devront prouver qu’elles ne fument pas en se soumettant à un test de détection du monoxyde de carbone, l’Institut national pour la santé et les soins (NICE) le National Health Service, au Royaume-Uni, insiste sur le fait que le "NICE ne demande pas que le test soit rendu obligatoire et que les femmes puissent choisir de ne pas en bénéficier.
Un gène qui déclenche une «extinction de la mémoire» a été découvert
Beaucoup d’entre nous sont porteurs de «mauvais» souvenirs qui, à ce jour, continuent d’affecter nos vies. Maintenant, les scientifiques disent avoir découvert un gène essentiel pour «l'extinction de la mémoire», processus par lequel notre cerveau remplace les anciens souvenirs par de nouvelles expériences. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont déclaré que cette découverte pourrait aider les personnes souffrant du syndrome de stress post-traumatique (TSPT) en remplaçant les souvenirs «craintifs» par des associations plus positives.
