Madrid – Une enquête menée par le scientifique espagnol Liset de la Prida, du Cajal Neurosciences Center (CNC-CSIC), a révélé le rôle des différents neurones impliqués dans le processus par lequel le cerveau Construisez des cartes spatiales sophistiquées qui nous permettent de nous guider.
« Cela a été comme révéler quels musiciens d'un orchestre sont responsables du rythme et de laquelle de la mélodie: bien que tout le monde contribue, certains ont des articles clés dans le résultat final », a déclaré l'auteur principal de ce travail, qui élargit les conclusions de l'endroit et des cellules de rack dans le cerveau réalisées par May-Britt en médecine en médecine et Jhon O'Keefe, en utilisant le prix NEBEL en médecine en médecine et en médecine en médecine et en médecine en médecine et Jhon O'Keefe, en utilisant le prix NEBEL en médecine en médecine et en médecine 2014.
L'étude des chercheurs de la Cajal, en collaboration avec leurs collègues de l'Imperial College de Londres, va plus loin, fournissant une compréhension beaucoup plus profonde de la façon dont la région cérébrale de l'hippocampe crée de précieuses cartes spatiales qui nous permettent de nous placer en un seul endroit, de guider et de mémoriser les espaces.
Neurones spécialisés
Les travaux, collectés ce mercredi dans le magazine Neuron, ont découvert que chez les souris, l'hippocampe – avec une grande similitude avec l'humain – il existe deux types de neurones pyramides, appelés superficiels et profonds selon leur emplacement.
Les deux neurones réagissent à différents signaux lorsque nous bougeons ou se tournons, ou lorsque des changements se produisent à l'endroit où nous sommes.
Les neurones pyramidaux profonds répondent aux changements locaux, tels que la position des meubles dans une pièce; Tandis que le superficiel maintient une représentation plus stable de l'espace, comme l'orientation des fenêtres et des portes.
Les deux types de neurones fonctionnent de manière indépendante, ce qui permet au cerveau de générer des cartes complémentaires de l'environnement, beaucoup plus sophistiquées et flexibles que ce qui ne le pensait jusqu'à présent.
Technique de visualisation de l'activité cérébrale
Dans leurs expériences, les chercheurs ont eu recours à une technique appelée image double cellulaire par microendoscopie pour visualiser simultanément l'activité de centaines de neurones pyramides chez la souris. Le CSIC Cajal Neurosciences Center est le premier à l'utiliser en Espagne.
« Nous avons utilisé deux capteurs de couleur différente, pour pouvoir suivre en même temps l'activité des neurones superficiels et profonds en temps réel », explique Juan Pablo Quintanilla, scientifique du CNC-CSIC responsable de ces expériences.
Les rongeurs ont été introduits dans des labyrinthes avec des couloirs qui ont donné accès à une série d'indices visuels et tactiles dans lesquels les souris pouvaient courir d'un côté à l'autre.
Ainsi, ils pouvaient voir quoi Les neurones pyramidaux profonds étaient davantage à l'écoute de l'espace, de la vitesse et de la direction du mouvement que celles superficielles.
Alors que les neurones profonds ont répondu à la présence de marques près du sujet, l'activité du superficiel était davantage liée aux indices visuels à l'intérieur de la pièce.
«Les neurones de l'hippocampe créent des représentations spatiales abstraites qui fonctionnent comme une carte. Cela nous permet de guider et de nous souvenir des expériences vécues. Jusqu'à présent, on ne savait pas comment les deux types de neurones ont contribué à la création des différents aspects de ces cartes, car ces représentations découlent de l'activité collective », explique le Prida.
Cartes réelles mises à jour
Un autre aspect innovant du travail a été l'utilisation de méthodes topologiques, la branche des mathématiques qui traite de l'étude des corps, qui ont permis de démêler la forme de ces cartes neuronales abstraites.
Alors que les souris ont exploré les salles d'un côté à l'autre, les cartes que les différents types de neurones créés dans l'hippocamp ont adopté la forme d'anneaux à trois dimensions.
Lorsque l'environnement a changé, par exemple, lorsque vous déplacez ou tournant les meubles dans une pièce, les neurones pyramides profonds et superficiels réagissent afin que le cerveau mette à jour sa carte spatiale et disposait d'informations en temps réel sur la position et l'orientation.
Cette capacité de représentation du cerveau peut également être utilisée pour faciliter la mémorisation des concepts.
Un exemple est la technique bien connue du «palais de la mémoire», une astuce mentale, qui utilise certains élèves constitués d'imaginer un itinéraire à travers différents endroits d'un environnement familial, comme la maison ou le quartier, où les concepts à retenir sont imaginairement situés dans tout cet itinéraire pour les mémoriser et s'en souvenir plus facilement.
Les auteurs soulignent que cette recherche, financé par le ministère des Sciences, de l'innovation et des universités et de la Fondation La Caixa, ouvre de nouvelles façons de comprendre comment les informations sur l'information du cerveau et représentent le cerveau, qui pourrait ouvrir des voies de traitement pour les troubles neurologiques liés à la mémoire et aux guidages, tels que Alzheimer.
