La maturité de la cellule cérébrale Visual Cortex dépend de l'expérience de la lumière

Une équipe d'enquête de l'Institut Picower pour l'apprentissage et la mémoire du MIT et le Département de Brian et des sciences cognitives ont identifié de minuscules signaux moléculaires qui administrent la maturation des connexions entre les cellules du cerveau lorsqu'elles voient la lumière.
Les 12 auteurs de l'étude ont effectué leurs travaux dans le laboratoire de Mriganka Sur, le professeur de neurosciences Paul E. Newton (1965) au MIT et dans de nombreux autres centres de recherche à l'étranger.
Des molécules de micro-ARN dont la présence a permis de développer les liens entre les cellules responsables de la perception et du traitement des signaux lumineux, identifiées par les enquêteurs tout en travaillant sur le cerveau des souris.
Dans le développement normal du cerveau, ces micro-ARN permettent aux régions cérébrales visuelles de renforcer des connexions spécifiques en réponse à la lumière reçue de leur environnement. Ce processus est appelé plasticité synaptique. Si un ou les deux yeux sont privés de lumière, les niveaux de ces micro-ARN sont réduits, entraînant un sous-développement des connexions.
Postdoc Nikolaos Mellios, l'auteur principal d'un rapport de recherche figurant dans le dernier numéro de la revue scientifique Nature Neuroscience, a expliqué:

"Notre étude est la première à démontrer l’existence de nombreux micro-ARN dépendants de l’expérience dans le cortex visuel et à démontrer que l’inhibition de l’un de ces petits ARN entraîne une perte importante de la capacité des neurones à s’ajuster aux changements de leur apport. . "

Ce type d'investigation est crucial car les neuroscientifiques observent de plus en plus de preuves que les anomalies au cours du développement du cerveau jouent un rôle dans les troubles cérébraux. Les niveaux de molécules de micro-ARN trop élevées ou trop faibles peuvent contribuer à ces anomalies.
Leur étude s'est concentrée sur une molécule de micro-ARN appelée miR-132, dont la région du cerveau responsable de la vision, le cortex visuel primaire, a mûri, a montré que la molécule miR-132 augmentait progressivement en abondance.

Afin d'examiner comment cette molécule pourrait influer sur la capacité de cette région du cerveau à s'adapter à des conditions changeantes, les chercheurs ont cousu une paupière chez les souris pour empêcher les signaux nerveux de cet ?il d'atteindre les neurones du cortex visuel. Étant donné qu'un ?il est resté ouvert, transmettant les données au cortex normalement, ils ont pu examiner comment le cortex visuel répondait aux signaux mixtes, fournissant des indices sur la capacité du cerveau à s'adapter aux changements dans les entrées.
Dirigés par le co-premier auteur Hiroki Sugihara, ils ont utilisé une méthode innovante pour évaluer l'activité en temps réel dans le cerveau de souris vivantes, pour montrer qu'une réduction des neurones miR-132 retardait leur maturation et empêchait les souris de répondre à la demande. changements de signaux de chaque ?il.
Les chercheurs savent que les micro-ARN orchestrent l'expression des gènes et les protéines codantes dans les cellules, mais on ignore comment ces molécules contribuent aux processus de développement du cerveau qui dépendent de l'expérience et de l'environnement extérieur. Cette étude démontre que les micro-ARN jouent en effet un rôle crucial dans la plasticité synaptique, en particulier pendant les périodes sensibles de maturation précoce.
Le micro-ARN a été découvert il y a seulement douze ans. Cependant, l'étude de ces molécules a permis de mieux comprendre comment les gènes et les systèmes génétiques communiquent entre eux à l'intérieur d'organismes vivants.
Écrit par Grace Rattue