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L'étude jette la lumière neuve sur des comportements réfléchis

Quand vous touchez une poêle chaude, votre main écarte réfléchi ; si vous manquez un échelon sur une échelle, vous vous recueillez instinctivement. Les deux mouvements prennent une fraction de seconde et n'exigent aucune prévoyance. Maintenant, les chercheurs à l'institut de Salk ont tracé l'organisme matériel des cellules dans la moelle épinière qui aident médiat ces derniers et « les réflexes Sensorimoteurs critiques assimilés. »

Le modèle neuf de cet aspect du système Sensorimoteur, décrit en ligne dans le neurone le 11 novembre 2020, pourrait mener à une meilleure compréhension de la façon dont il se développe et peut entrer de travers en conditions telles que le démangeaison ou la douleur continuel.

« Il y est eu beaucoup de recherche faite à la périphérie de ce système, regardant comment les cellules dans la peau et les muscles produisent des signes, mais nous n'avons pas su cette information sensorielle est trafiquée et interprété une fois lui atteint la moelle épinière, » dit Martyn Goulding, un professeur dans le laboratoire moléculaire de la neurobiologie de Salk et le support du Frederick W. et de Joanna J. Mitchell Chair. « Ces travaux récents nous donnent une compréhension principale de l'architecture de notre système Sensorimoteur. »

Comportements réfléchis--vu même dans les bébés nouveau-nés--sont considérés certains des synthons les plus simples pour le mouvement. Mais les réflexes doivent rapidement traduire l'information des neurones sensoriels qui trouvent le contact, la chaleur et les stimulus douloureux aux neurones moteurs, qui font agir les muscles.

Pour la plupart des réflexes, les liens entre les neurones sensoriels et les neurones moteurs sont assistés par les interneurons dans la moelle épinière, qui servent de tri des « intermédiaires, » temps sauvegardant de ce fait en dérivant le cerveau. Comment ces intermédiaires sont dispensés pour coder des actions réfléchies est mal compris.

Goulding et ses collègues tournés à un ensemble d'outils moléculaires de bureau d'études qu'elles se sont développées au cours de la dernière décennie pour examiner l'organisme de ces réflexes spinaux chez les souris. D'abord, ils ont tracé quels interneurons étaient en activité quand les souris ont répondu réfléchi aux sensations, comme le démangeaison, la douleur ou le contact. Ils ont alors sondé le fonctionnement des interneurons en les tournant marche-arrêt individuellement et en observant comment les comportements réflexes donnants droit étaient affectés.

« Ce qui nous avons trouvé est que chaque réflexe Sensorimoteur a été défini par des neurones dans le même espace physique, » dit le chercheur post-doctoral Graziana Gatto, le premier auteur du papier neuf. Les « différents neurones dans le même lieu, même si ils ont eu les signatures moléculaires très différentes, ont eu le même fonctionnement, alors que des neurones plus assimilés situés dans différentes superficies de la moelle épinière étaient responsables de différents réflexes. »

Interneurons dans la couche extérieure de la moelle épinière étaient responsable de faire la navette les messages réfléchis liés au démangeaison entre les cellules sensorielles et de moteur. Des interneurons plus profonds ont transmis par relais des messages de douleur--entraînant une souris déménager un pied touché par une cheville, par exemple. Et l'ensemble le plus profond de souris aidées par interneurons maintiennent réfléchi leur reste, stabilisant leur fuselage pour empêcher la chute. Mais dans chaque endroit spatial, les neurones ont eu les propriétés moléculaires et les identités variables.

Ces comportements réfléchis doivent être très robustes pour la survie, » dit Goulding. « Ainsi, ayant différentes classes des interneurons dans chaque endroit qui contribuent aux constructions une suppression d'emploi réflexe particulière dans le système. »

Martyn Goulding, professeur dans le laboratoire moléculaire de neurobiologie, institut de Salk

En expliquant que l'emplacement de chaque type d'interneuron dans la moelle épinière importe davantage que l'origine de développement ou l'identité génétique des cellules, l'équipe a vérifié et a confirmé une théorie existante au sujet de la façon dont ces systèmes réflexes sont dispensés.

Maintenant qu'ils connaissent l'architecture matérielle des circuits d'interneuron qui composent ces différentes voies réflexes, les chercheurs planification de futures études pour indiquer comment des messages sont donnés et comment les neurones dans chaque espace agissent l'un sur l'autre les uns avec les autres.

Cette connaissance maintenant est employée pour sonder comment les changements pathologiques du système somatosensoriel ont comme conséquence le démangeaison continuel ou font souffrir. Dans un papier de accompagnement, Gatto et Goulding ont collaboré avec le visa de Rebecca de l'université de Pittsburgh pour tracer l'organisme des neurones qui produisent de différentes formes de la douleur chronique.

Source:
Journal reference:

Gatto. G., et al. (2020) A Functional Topographic Map for Spinal Sensorimotor Reflexes. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2020.10.003.