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Posté par Michel le Vendredi 28/08/2009 à 00:00
Le « câblage » du cerveau: son processus
Dans une nouvelle étude, des chercheurs de l'Institut et Hôpital neurologique de Montréal (le Neuro), de l'Université McGill, ont découvert un important mécanisme qui intervient dans la mise en place du vaste réseau de communication des connexions dans le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la...).

Une voie de transmission des signaux qui implique des interactions entre un produit génique associé à la schizophrénie, la calcineurine, et un facteur de transcription, connu sous le nom de facteur nucléaire des lymphocytes T activés (NFAT), contribue à la connectivité aux jonctions, ou synapses, des cellules nerveuses (neurones) et affecte la longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa...) des projections des cellules nerveuses ou branches dendritiques dans le système visuel. Les résultats de l'étude, publiés dans la revue Neuron, pourraient être source d'espoir pour les adultes souffrant de traumatismes crâniens et rendre possibles le diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de δια-, dia-, „par, à travers, séparation, distinction“ et γν?ση,...) précoce, des traitements et des thérapies pour la schizophrénie, l'autisme (Le terme autisme tend a désigner aujourd'hui un trouble affectant la personne dans trois domaines principaux:) ou d'autres troubles du développement pour lesquels on soupçonne la croissance d'un câblage neurologique anormal tôt dans la vie (La vie est le nom donné :).

Au début du développement du cerveau, il y a surabondance de connexions non précisées entre les neurones. Pendant le développement (et l'apprentissage), ces connexions sont élaguées pour ne laisser que les plus fortes et les plus spécifiques. Cet affinement se produit sous l'effet d'une série de données entrantes de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les...), et on estime généralement qu'il est médié par des changements aux synapses – les jonctions spécialisées par lesquelles les neurones communiquent les uns avec les autres.

Les neurones ont une tendance innée à faire des projections arborescentes du corps cellulaire connues sous le nom de dendrites. Les dendrites reçoivent de l'information et forment des contacts synaptiques avec les terminaisons d'autres cellules nerveuses pour que l'influx nerveux se transmette. Dans le modèle dit « synaptotrophique » de développement dendritique, les interactions entre les dendrites et les partenaires synaptiques potentiels fournissent les signaux extrinsèques qui aident à orienter la croissance dendritique selon une configuration optimisant les interactions synaptiques. Par conséquent, la croissance ou ramification est plus susceptible de se produire dans des régions où il y a une synapse stabilisée et la rétraction est plus probable dans des régions où les synapses ne parviennent pas à maturité ou deviennent déstabilisées.

« Notre étude montre que des changements dans les connexions synaptiques sont aussi contrôlés par des modifications dans le profil transcriptionnel de la cellule qui régit la production protéique », indique le Pr Edward Ruthazer, neuroscientifique au Neuro et chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont...) principal de l'étude. De plus en plus de données indiquent que la régulation transcriptionnelle, une étape importante du processus de fabrication des protéines, est un régulateur important de changements à long terme dans la connectivité synaptique

La protéine calcineurine (CaN) régule les programmes transcriptionnels qui contrôlent la formation et la fonction des synapses. Elle a aussi été fortement mise en cause dans l'affaiblissement des connexions entre cellules et est probablement un régulateur de l'élagage de la connectivité. La CaN donne des instructions aux neurones par le facteur de transcription NFAT, lequel joue (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert...) un rôle important dans l'expansion de l'axone (Un axone ou fibre nerveuse est le prolongement long, mince et cylindrique d'un neurone qui conduit les impulsions électriques en dehors du corps cellulaire. Les axones sont effectivement les principales lignes de transmission du...) et la réaction neuronale aux signaux extrinsèques intervenant dans le développement et l'affinement du circuit.

Neil Schwartz, étudiant diplômé attaché au laboratoire du Pr Ruthazer, a conçu une méthode qui bloque expressément l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) entre la CaN et le NFAT au noyau afin d'examiner les effets sur les connexions neuronales dans le système visuel. « Nous avons découvert qu'inhiber la fonction de la CaN engendrait plus de branches dendritiques et plus de synapses, ce qui démontre que la CaN est un puissant régulateur de la complexité dendritique et de la fonction synaptique », a expliqué le Pr Ruthazer. « Nous avons aussi démontré que la CaN médie ses effets sur les circuits neuronaux par l'activation (Activation peut faire référence à :) des facteurs de transcription NFAT et que l'activité du NFAT dans le cerveau en développement peut être régulée par stimulation (Une stimulation est un événement physique ou chimique qui active une ou plusieurs cellules réceptrices de l'organisme. La cellule traduit la stimulation par un potentiel...) visuelle naturelle.

Ce développement du modèle synaptotrophique qui tient compte non seulement des interactions avec des partenaires synaptiques façonnant l'architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) nerveuse, mais aussi du profil transcriptionnel des cellules nerveuses, jette une lumière nouvelle sur des maladies qui présentent une connectivité neuronale anormale et offre la possibilité de diagnostic précoce et de traitement.

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Source: Communiqué de l’université McGill