Qu'est-ce qui nous fait bouger? Étude de la souris met en lumière

Une nouvelle recherche demande pourquoi les humains, avec d'autres mammifères, pratiquent une activité physique. L'étude trouve un nouveau type de cellule cérébrale qui pourrait éventuellement expliquer pourquoi certains d'entre nous sont plus motivés que d'autres.
Une étude récente révèle la signalisation cérébrale profonde dans un nouveau type de neurone qui contrôle les mouvements physiques volontaires.

Il y a plus de cent ans, on a découvert que les dommages causés à une certaine région du cerveau entraînaient une immobilité et une apathie des personnes et une perte d'appétit. Cela a conduit les chercheurs à croire que les signaux cérébraux dans l'hypothalamus latéral (LH) - la zone liée à l'immobilité - pourraient contrôler l'activité physique.

Cependant, le mécanisme précis derrière cette association restait inconnu - jusqu'à présent. Une nouvelle recherche utilise une technologie de pointe pour explorer ce qui cause l'activité physique chez les mammifères et trouve un nouveau type de cellule cérébrale dans la LH qui déclenche des mouvements volontaires lorsqu'elle est activée.

L'étude a été réalisée par des chercheurs du King's College London au Royaume-Uni, dirigés par le professeur Denis Burdakov du Centre de neurobiologie du développement de l'Institut de psychiatrie, de psychologie et de neurosciences.

Les résultats ont été publiés dans la revue PNAS.

Etude des neurones moteurs dans l'hypothalamus latéral

L'hypothalamus est une zone du cerveau qui produit des hormones qui contrôlent une série de fonctions corporelles, notamment la température corporelle, la libido, l'appétit, l'humeur, le sommeil, la fréquence cardiaque et la tension artérielle.

En utilisant l'analyse des circuits cérébraux optogénétiques et l'enregistrement cérébral profond, les chercheurs ont examiné l'équivalent de la LH chez la souris.

L'optogénétique est une technologie nouvellement développée qui utilise la lumière pour suivre et contrôler l'activité des cellules. Les cellules sont d'abord génétiquement modifiées pour devenir sensibles à une certaine fréquence lumineuse, puis elles peuvent être activées ou réduites au silence, ce qui permet aux chercheurs d'examiner plus précisément les circuits cérébraux.

L'enregistrement cérébral profond est une méthode qui consiste à insérer des électrodes stimulantes profondément dans les zones sous-corticales du cerveau. La méthode est utilisée pour étudier et enregistrer les neurones responsables du mouvement, tout en étant un traitement potentiel pour les troubles du mouvement.

Pour cette étude, les chercheurs ont utilisé une technique d'enregistrement en cerveau profond appelée photométrie des fibres.

Les neurones GAD65 activés par l'orexine contrôlent le mouvement volontaire

L'utilisation de ces méthodes chez la souris a révélé de nouveaux types de cellules cérébrales appelées neurones GAD65. Ces neurones sont un sous-ensemble de cellules situées dans la LH, mais ils sont moléculairement différents des autres neurones qui ont été associés au contrôle du mouvement.

En outre, l'étude a révélé que ces nouvelles cellules cérébrales sont activées par l'orexine, un peptide qui sert généralement à signaler le stress et l'appétit.

Plus précisément, les chercheurs ont examiné le moment où les cellules GAD65 allaient être activées et désactivées, et elles ont observé que ces cellules étaient actives lorsque les souris étaient engagées dans une course volontaire, de même qu’avant immédiatement.

Les chercheurs ont également sélectivement réduit au silence et activé ces cellules pour voir comment elles affectaient la conduite de la souris. Lorsque les cellules ont été désactivées, les souris ont fonctionné beaucoup moins que d'habitude.

Enfin, Burdakov et son équipe ont surestimé les cellules, ce qui a fait que les souris couraient beaucoup plus que la normale.

Les résultats peuvent expliquer pourquoi certaines personnes font plus d'exercice que d'autres

"Ces résultats apportent un nouvel éclairage sur les signaux cérébraux profonds qui maintiennent des niveaux d'activité physique sains", concluent les auteurs.

Le chercheur principal de l’étude commente également l’importance de ces résultats:

"Si les mêmes réseaux neuronaux opèrent dans l'hypothalamus latéral humain, le centre d'excitation humain classique, nos résultats pourraient éclairer la manière dont le cerveau choisit entre activité et inactivité, y compris les implications pour la santé de ce choix. un appareil d'IRM pour examiner cette région du cerveau, par exemple, et voir s'il y a beaucoup plus d'activité chez les personnes qui sont toujours à la salle de sport que chez celles qui ont tendance à rester chez elles devant la télévision.

Denis Burdakov

Le Professeur Burdakov décrit également les orientations pour les recherches futures en déclarant que: "Une étape suivante consisterait à étudier comment le circuit neuronal décrit ici fonctionne avec d'autres voies du cerveau déjà connues pour contrôler les mouvements volontaires et promouvoir ainsi activité physique chez l'homme. "

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