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Les chercheurs examinent des effets de stimulation magnétique de transcranien sur le cerveau

Les chercheurs de la Ruhr-Universität Bochum ont gagné des analyses neuves sur la question de la façon dont la stimulation magnétique de transcranien (TMS) effectue l'interconnectivité fonctionnelle des neurones. Pour la visualisation, ils ont utilisé les teintures fluorescentes qui fournissent des informations sur l'activité des neurones par la lumière. Utilisant cette technique, ils ont prouvé dans un modèle animal que TMS prédispose les liens neuronaux dans le cortex visuel du cerveau pour des procédés de réorganisation.

TMS est employé comme demande de règlement pour un certain nombre d'encéphalopathies telles que la dépression, la maladie d'Alzheimer et la schizophrénie, mais il y a eu peu de recherche sur la façon dont exact TMS fonctionne. L'équipe de M. Dirk Jancke de professeur agrégé du laboratoire optique de représentation à Bochum décrit ses découvertes neuves dans les démarches de tourillon du conservatoire national de la Science des Etats-Unis d'Amérique (PNAS).

Examen des effets sur les plans corticaux dans le cortex visuel

Les chercheurs ont vérifié comment TMS affecte l'organisme de soi-disant plans d'orientation dans la partie visuelle du cerveau. Ces plans sont en partie génétiquement déterminés et en partie formés par l'interaction avec nos environs. Dans le cortex visuel, par exemple, les neurones répondent aux arêtes de contraste de certaines orientations, qui constituent type des limites d'objectifs. Des neurones qui répondent préférable aux arêtes d'une orientation spécifique sont attentivement groupés tandis que des boîtiers des neurones avec d'autres préférences d'orientation sont graduellement localisés plus loin, formant totalement un plan systématique en travers de toutes les orientations.

L'équipe a utilisé la haute fréquence TMS et comparé le comportement des neurones aux stimulus visuels avec une orientation angulaire spécifique avant et après la procédure. Le résultat : Après la stimulation magnétique les neurones ont répondu plus variable, c.-à-d., leur préférence pour une orientation particulière était moins prononcée qu'avant le TMS. « Vous pourriez dire qu'après le TMS les neurones étaient en quelque sorte irrésolus et par conséquent, potentiellement ouvert de tâches neuves », explique Dirk Jancke. « Par conséquent, nous raison pour laquelle la demande de règlement nous fournit un hublot de temps pour l'admission des procédés en plastique pendant lesquels les neurones peuvent changer leur préférence fonctionnelle. »

Une formation visuelle courte transforme les plans

L'équipe a alors examiné le choc d'une formation visuelle passive après demande de règlement de TMS. 20 mn d'exposition aux images d'une orientation angulaire spécifique ont mené à l'hypertrophie de ces régions du cerveau représentant l'orientation qualifiée. « Ainsi, le plan dans le cortex visuel a comporté la polarisation dans le contenu de l'information de la stimulation visuelle précédente en changeant sa disposition dans un court délai, » dit Jancke. Une « telle procédure - qui est une formation visée sensorielle ou de moteur après que TMS pour modifier la configuration de la connectivité du cerveau - pourrait être une approche utile à l'intervention thérapeutique ainsi que pour les formes spécifiques de la formation de sensoriel-moteur, » explique Dirk Jancke.

Défis méthodologiques

La stimulation magnétique de transcranien est une procédure indolore non envahissante : Un solenoïde est positionné au-dessus de la tête et l'endroit de cerveau en question peut être activé ou empêché au moyen d'ondes magnétiques. Jusqu'ici peu est connu au sujet du choc de la procédure à un niveau cellulaire de réseau, parce que le champ magnétique intense du TMS superpose les signes qui sont employés par des chercheurs afin de surveiller les effets neuronaux du TMS. Le pouls magnétique nuit en particulier des techniques de mesure électriques, telles que l'EEG. De plus, d'autres procédures utilisées dans les participants humains, par exemple imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, sont trop lentes ou leur résolution spatiale est si basse.

L'équipe de Dirk Jancke a employé les teintures fluorescentes dépendantes de tension, encastrées dans les membranes des neurones, afin de mesurer l'activité de cerveau après le TMS avec la définition spatio-temporelle élevée. Dès que l'activité d'un neurone sera modulée, les molécules de teinture changent l'intensité d'émission. Les signes légers fournissent pour cette raison des informations au sujet des changements immédiats de l'activité des groupes de neurones.