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Les chercheurs découvrent des mécanismes étant à la base de la formation de apprendre et de mémoire dans le cerveau

Comment notre cerveau stocke-t-il l'information ?

Recherchant une réponse, les chercheurs à l'hôpital de CHU Sainte-Justine et l'Université de Montréal ont effectué une découverte importante en comprenant les mécanismes étant à la base de la formation de apprendre et de mémoire.

Les résultats de leur étude sont présentés aujourd'hui dans des transmissions de nature.

Abouti par professeur Roberto Araya, l'équipe a étudié le fonctionnement et la transformation morphologique des colonnes vertébrales dendritiques, protrusions minuscules situées sur les succursales des neurones, pendant la plasticité synaptique, vraisemblablement le mécanisme fondamental pour apprendre et la mémoire.

Nous sommes très enthousiastes parce que c'est la première fois que les règles de la plasticité synaptique, un procédé directement lié à la formation de mémoire dans le cerveau, ont été découvertes d'une manière dont nous permet de comprendre mieux la plasticité et éventuel comment des souvenirs sont formés quand les neurones du néocortex cérébral reçoivent les flots uniques et/ou multiples d'information sensorielle. »

Roberto Araya, professeur, université de Montréal

Neuronal un « arbre »

Le cerveau se compose des milliards de cellules nerveuses excitables mieux connues comme neurones. Ils se spécialisent dans la transmission et le traitement des données.

« Imaginez un arbre, » a dit Araya. « Les fonds sont représentés par l'axone, la liaison centrale par le corps cellulaire, les succursales de périphérique par les dendrites et en conclusion, les lames par les colonnes vertébrales dendritiques. Ces milliers de petites lames agissent en tant que passerelle en recevant l'information excitatoire d'autres cellules. Ils décideront si cette information est assez significative pour être amplifiée et distribuée à d'autres neurones.

« C'est un concept clé, » il a ajouté, « dans le traitement, l'intégration et le stockage d'information et pour cette raison la mémoire et en apprenant. »

Les neurones amplifient le « volume »

Les colonnes vertébrales dendritiques servent de zone de contact entre les neurones en recevant des entrées (l'information) de force variable. Si une entrée est persistante, un mécanisme par lequel les neurones amplifient le « volume » est déclenché de sorte qu'il puisse améliorer « entendent » qu'information particulière.

Autrement, l'information d'un « volume » inférieur sera encore déclinée de sorte qu'elle passe inapperçue. Ce phénomène correspond à la plasticité synaptique, qui concerne la potentialisation ou la dépression de force synaptique d'entrée.

« C'est la loi principale de la plasticité dépendant du temps, ou la plasticité Pointe-calage-dépendante (STDP), qui règle la force des liens entre les neurones dans le cerveau et est censée pour contribuer à apprendre et à mémoire, » a indiqué Sabrina Tazerart, co-auteur de l'étude.

Tandis que la littérature scientifique montre ce phénomène et comment les neurones branchent, l'organisme structurel précis des colonnes vertébrales dendritiques et les règles qui règlent l'admission de la plasticité synaptique sont demeurés inconnus.

« Lois des liens »

L'équipe d'Araya a réussi à jeter la lumière sur les mécanismes étant à la base de STDP.

« Jusqu'ici, personne n'a su comment des entrées synaptiques (l'information entrante) ont été arrangées dans « l'arbre neural » et le quel fait avec précision augmenter ou diminuer une colonne vertébrale dendritique la force, ou volume, d'information il réussit en circuit, » le professeur a dit. « Notre objectif était d'extraire « des lois de la connectivité synaptique » responsable d'établir des souvenirs dans le cerveau. ' »

Pour leur étude, son équipe a utilisé les modèles précliniques à une étape juvénile, à une période critique pour apprendre et à la mémoire dans le cerveau.

Utilisant les techniques avancées dans la microscopie de deux-photon qui imitent les contacts synaptiques entre deux neurones, les chercheurs ont découvert une loi importante liée à l'agencement d'information reçu par les colonnes vertébrales dendritiques.

Leur travail prouve que selon le nombre d'entrées reçues (des synapses) et leur proximité, l'information sera tenue compte différemment et enregistrée.

« Nous avons constaté que si plus d'un entré se produit dans un petit morceau de succursale d'arbre, la cellule toujours considérera cette information importante et augmentera son volume, » avons dit la Co-première auteur Diana E. Mitchell.

« Une découverte importante »

« C'est une découverte importante, » Araya ajouté.

« L'altération structurelle et fonctionnelle des colonnes vertébrales dendritiques, les bénéficiaires principaux des entrées d'autres neurones, est souvent associée aux conditions neurodegenerative, telles que le syndrome du X fragile ou autisme, comme le patient peut plus traiter ou ne stocker l'information correctement, » il a dit.

« Ceci perturbe la logique de la construction de mémoire. Maintenant, en comprenant les mécanismes étant à la base de la dynamique des colonnes vertébrales dendritiques et comment ils influencent le système nerveux, nous pourrons développer des approches thérapeutiques nouvelles et meilleur-adaptées. »