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La recherche propose que le cerveau soit un organe beaucoup plus sensible qu'initialement perçu, sensible au plus minuscule des signes chimiques

Le cerveau est un organe de façon exaspérante complexe pour que les scientifiques comprennent. Aucune supposition ne peut demeurer incontestée, pas donné pris en tant que donné.

Prise « minis » par exemple. C'est-à-dire, événements synaptiques excitatoires miniatures. L'emplacement où les neurones communiquent les uns avec les autres est la synapse, l'écartement minuscule entre les extrémités des fibres nerveuses. C'est où une cellule nerveuse signale des des autres en sécrétant les neurotransmetteurs appelées de produits chimiques spéciaux, qui sautent l'écartement. La synapse, et sa capacité de renforcer et s'affaiblir, est vraisemblablement au coeur d'apprendre et de mémoire. Minis, simples paquets uniques et minuscules des neurotransmetteurs, ont été toujours pensés pour n'avoir aucune signification biologique, rien davantage que le « bruit, » ou le broutement de mouvement propre qui n'ont joué aucun rôle dans la formation d'une mémoire. Minis, c'était pensée, a pu être en toute sécurité ignoré.

Peut-être pas, dit Mike Sutton, un chercheur post-doctoral dans le laboratoire d'Erin Schuman, un professeur agrégé de biologie à l'Institut de Technologie de la Californie, et à un chercheur d'associé pour le Howard Hughes Medical Institute. Sutton, Schuman, et état de paroi et de Girish Aakalu de Nicholas de collègues qui au contraire, des minis peut jouer un rôle majeur dans la synthèse des protéines de réglementation dans le cerveau. De plus, leur travail propose que le cerveau soit un organe beaucoup plus sensible qu'initialement perçu, sensible au plus minuscule des signes chimiques. Leur état apparaît dans la question du 25 juin de la Science de tourillon.

Initialement, Sutton et autres ne regardaient pas des minis du tout, mais la synthèse des protéines, le procédé par laquelle des cellules assemblent des acides aminés dans des protéines selon l'information génétique contenue dans l'ADN de ces cellules. Les protéines sont chevaux de labour du fuselage, et sont exigées pour la structure, le fonctionnement, et le règlement des cellules, des tissus, et des organes. Chaque protéine a un seul fonctionnement.

Un neurone se compose de succursales treelike qui s'étendent du corps cellulaire. Les dendrites appelées de succursales nombreuses contiennent les nombreuses synapses qui reçoivent des signes, alors qu'une autre succursale unique appelée un axone transmet le signe à une autre cellule.

Le raisonnement originel derrière l'expérience était d'examiner comment les changements de l'activité synaptique règlent la synthèse des protéines dans une dendrite, dit Sutton. Sa première expérience était un point de départ pour demander ce qui se produit quand nous enlevons d'abord tous les types d'activité d'une cellule, ainsi il pourrait alors l'ajouter de retour plus tard incrémentiel et observer comment ceci a affecté la synthèse des protéines en dendrites. « Ainsi nous allions sur la supposition qui le desserrage spontané de glutamate--les minis--n'aurait aucun choc, mais nous avons voulu statuer formellement ceci à l'extérieur, » il dit.

Utilisant plusieurs différents médicaments, Sutton a bloqué la première fois tous les soi-disant potentiels d'action, un signe électrique dans la cellule de envoi qui entraîne le desserrage du glutamate de neurotransmetteur. Normalement, une cellule reçoit des centaines de signes chaque seconde. Quand des potentiels d'action sont bloqués, elle reçoit seulement les minis qui obtiennent à environ un signe chaque seconde. Ensuite il a bloqué le potentiel d'action et le desserrage de tous les minis. « À notre surprise, à la présence ou à l'absence des minis a eu un choc très grand sur la synthèse des protéines en dendrites, » il dit. Elle s'est avérée que les minis empêchent la synthèse des protéines, qui a augmenté quand les minis ont été bloqués. De plus, dit Sutton, « elle est évident que les changements de l'activité synaptique qui sont nécessaires pour modifier la synthèse des protéines en dendrites soyez extrêmement petit--un envoi unique de glutamate est suffisant. »

Sutton note qu'on le reçoit largement que la boîte de vitesses synaptique concerne le desserrage des paquets de glutamate. C'est-à-dire, un paquet individuel (appelé une vésicule) représente l'élément élémentaire de transmission synaptique. « Ceci est connu comme nature « quantique » de boîte de vitesses synaptique, » il dit, « et chaque paquet désigné sous le nom d'une tranche de temps. L'étude explique, puis, la remarque étonnante que la synthèse des protéines en dendrites est extrêmement sensible aux changements de l'activité synaptique même lorsque ces modifications représentent une seule tranche de temps de neurotransmetteur.

« Puisqu'elle est si sensible, » dit Sutton, « il y a la possibilité que les minis fournissent des informations au sujet des caractéristiques d'une synapse donnée (par exemple, est le signe grand ou petit ?), et que le postsynaptic ou la cellule de réception pourrait employer cette information pour changer la composition de cette synapse. Et elle fait ceci en changeant le complément des protéines qui sont localement synthétisées. »

La capacité d'effectuer rapidement plus ou moins protéines à un site synaptique tient compte des évolutions rapides dans la force synaptique. Éventuel, il dit, cette capacité peut être à la base du stockage de mémoire à long terme.

« Elle est étonnante à nous que ces signes, longtemps considérés par on comme « le bruit synaptique, « ayez un choc si spectaculaire sur la synthèse des protéines, » dit Schuman. « Nous sommes excités par la possibilité que les minis peuvent changer l'horizontal synaptique local. La figure à l'extérieur de la nature du « détecteur » intracellulaire pour ces événements minuscules est maintenant l'importante question. »