La capacité du cerveau à se modifier en réorganisant réseaux de neurones préexistants et en établir de nouvelles pour acquérir de nouvelles qualités fonctionnelles permet d’acquérir de nouvelles compétences, de maîtriser un instrument de musique et de s’adapter aux changements constants de l’environnement. De plus, cela contribue à la stabilité, à la force et à la santé des circuits neuronaux.
Pour mieux comprendre la plasticité cérébrale, une équipe de chercheurs du Baylor College of Medicine et du Texas Children’s Hospital a utilisé des modèles de souris pour étudier comment les cellules cérébrales établissent des connexions avec nouveaux neurones nés dans le cerveau des adultes. Leurs découvertes, publiées dans la revue Genes & Development, élargissent non seulement notre compréhension de la plasticité cérébrale, mais ouvrent également de nouvelles possibilités pour traiter certains troubles neurodéveloppementaux et réparer les circuits lésés à l’avenir.
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« Dans cette étude, nous voulions identifier de nouvelles molécules qui aident les nouveaux neurones établir des connexions dans le cerveau», a déclaré l’auteur correspondant, le Dr Benjamin R. Arenkiel, professeur de génétique moléculaire et humaine et de neurosciences à Baylor et au Duncan Neurological Research Institute du Texas Children’s. « Nous avons travaillé avec le bulbe olfactif, la partie du cerveau impliquée dans la odorat. Chez la souris, le bulbe olfactif est une zone sensorielle hautement plastique et a une capacité remarquable à maintenir la plasticité à l’âge adulte via l’intégration continue de neurones nés à l’âge adulte. Nous avons découvert que l’ocytocine, un peptide ou une protéine courte, produite dans le cerveau, entraîne des événements qui contribuent à la plasticité du circuit neuronal.”
Les chercheurs ont découvert que les niveaux d’ocytocine augmentent dans le bulbe olfactif, culminant au moment où les nouveaux neurones s’intègrent dans les réseaux de neurones. À l’aide du marquage viral, de la microscopie confocale et du séquençage d’ARN spécifique au type cellulaire, l’équipe a découvert que l’ocytocine déclenche une voie de signalisation – une série d’événements moléculaires à l’intérieur des cellules – qui favorise la maturation des synapses, c’est-à-dire les connexions d’adultes nés nouvellement intégrés neurones. Lorsque les chercheurs ont éliminé le récepteur de l’ocytocine, les cellules avaient des synapses sous-développées et une fonction altérée.
“Il est important de noter que nous avons constaté que la maturation des synapses se produit en régulant le développement morphologique des cellules et l’expression d’un certain nombre de protéines structurelles”, a déclaré Arenkiel, boursier MacNair à Baylor.
“L’aspect le plus excitant de cette étude est que nos découvertes suggèrent que l’ocytocine stimule le développement et l’intégration synaptique de nouveaux neurones dans le cerveau adulte, contribuant directement à l’adaptabilité et à la plasticité du circuit”, a déclaré le premier auteur Brandon T. Pekarek, un étudiant diplômé – recherche assistant au laboratoire Arenkiel.
Les découvertes, qui sont pertinentes pour tous les mammifères, y compris les humains, ouvrent de nouvelles possibilités pour améliorer les conditions neurologiques. “L’ocytocine est normalement présente dans notre cerveau, donc si nous comprenons comment l’activer ou la désactiver ou la mobiliser, nous pouvons aider à maintenir nos connexions de circuit en bonne santé en favorisant la croissance de connexions sous-développées ou en en renforçant de nouvelles”, a déclaré Arenkiel. “Nos résultats suggèrent également que l’ocytocine pourrait favoriser la croissance de nouveaux neurones pour réparer les tissus endommagés. D’autres études sont nécessaires pour explorer ces possibilités.”
Cette histoire a été publiée à partir d’un fil d’actualité sans modification du texte. Seul le titre a été modifié.
