L'étude de mouche à fruit montre le rôle du circuit neural encore inconnu dans la force de modulation de mémoire

Apprendre à éviter des expériences négatives exige d'un effet de deux circuits distincts de cerveau, un d'interpréter « Yikes ! » et l'entraînement apprenant, et l'autre, inopinément, à composer dans la force de cette mémoire, une étude neuve de mouche à fruit montre.

Ce genre de contrôle du volume est probablement présent dans beaucoup de niveaux du système nerveux, dans beaucoup d'organismes. »

Seth Tomchik, PhD, neurologiste de recherches de Scripps, auteur important de l'étude

L'esprit humain est composé d'un numéro staggering des neurones--environ 86 milliards, selon des études récentes. Vu que complexité, neurologistes travaillant pour comprendre comment apprendre et travail de mémoire commencent par des organismes modèles plus simples. Les êtres humains et les mouches partagent un degré de biologie principale, y compris la confiance dans la dopamine de neurotransmetteur en apprenant.

Nous savons avec des mouches, juste comme dans des mammifères, là sommes des neurones impliqués dans le renforcement positif, là sommes des neurones impliqués dans le renforcement négatif--les neurones de valence--et alors il y a ce troisième jeu. Personne n'a réellement su ce qu'elles ont fait. »

Seth Tomchik

Le cerveau de mouche à fruit contient huit groupes de neurones qui produisent la dopamine. Trois d'entre eux peuvent être trouvés dans ce qui est connu comme fuselage du champignon du cerveau de mouche le « . » Les êtres humains n'ont pas une partie analogue exacte de cerveau, mais d'autres régions du cerveau remplissent des fonctions similaires. Dans le melanogaster de drosophile, aka la mouche à fruit, le fuselage de champignon est un endroit hautement sensible aux odeurs.

Les études antérieures de cerveau de mouche ont prouvé qu'un des groupes producteurs de dopamine projetant dans le fuselage de champignon traite désir-induire des souvenirs branchés aux odeurs. (« Mmmm, bananes putréfiées ! ") tandis qu'un un autre guide relatif au comportement avoidant aux expériences négatives. (« Yikes, odeur dangereuse de banane ! ")

Pour découvrir le rôle du troisième groupe, désigné sous le nom de PPL2, l'associé et la première l'auteur Tamara Boto, PhD de recherches, ont formé les mouches avec une expérience cet impliqué les exposant aux odeurs fruitées tout en simultanément leur donnant une décharge électrique douce.

Leur réaction révisée pourrait être conçue sous un microscope en ajoutant une protéine fluorescente verte qui relâche la lumière en réagissant au calcium. Des ions calcium sont relâchés quand les neurones communiquent. La stimulation des neurones PPL2 pendant les expériences d'odeur a changé la brilliance de la fluorescence une fois présentée avec l'odeur, un signe que les structures impliquées en apprenant et la mémoire avaient modifié le degré de réaction.

Quand nous avons activé cet ensemble PPL2 de neurones, il modulerait réellement la force de cette mémoire. Ainsi nous voyons qu'il y a des neurones dopaminergiques qui codent le stimulus opposé lui-même, et alors il y a ce jeu complémentaire qui peut tourner le volume en haut ou en bas sur cette mémoire. »

Seth Tomchik

La capacité de PPL2 de renforcer la réaction était une surprise, Boto ajoute.

« Je pense qu'il est étonnant qu'il y a cet effet physiologique qui traduit à un effet comportemental, » Boto dit. La « dopamine n'est pas susceptible d'exciter seule, mais la réaction est plus grande si elle est appareillée avec la stimulation de cet ensemble de neurones. »

L'étude, « cotisations indépendantes des circuits dopaminergiques discrets à la plasticité cellulaire, à la force de mémoire et à la valence dans la drosophile, » apparaît le 14 mai dans les états de cellules de tourillon.

Une prochaine opération exploreront ce qui stimule les neurones PPL2 et comment leur activité influence d'autres neurones dans le réseau de mémoire, Tomchik dit.

L'étude de l'expérience, d'apprendre et de la mémoire fondamentales de circuits de cerveau dans les organismes modèles peut offrir des analyses dans nos propres moyens, des cerveaux plus complexes, les analyses qui pourraient nous aider à comprendre des éditions comme la dépendance, PTSD, dépression et troubles neurodevelopmental, Tomchik dit.

« Nous voulons comprendre plus au sujet ce qui est leur fonctionnement principal, quels types de stimulus les activent dans quelles conditions, » de lui dit. « Traduisant l'information instruite en exécution comportementale, par les neurones dans l'intervalle, qui est où je prévois beaucoup de découvertes dans les prochaines années vont être. »

Source : Institut de recherches de Scripps