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Le « bruit de fond » dans des aides de neurotransmission maintiennent des liens de nerf jeunes

Les neurones communiquent par les signes électriques rapides qui règlent le desserrage des neurotransmetteurs, les messagers chimiques du cerveau. Une fois transmis en travers d'un neurone, les signes électriques entraînent la jointure avec un autre neurone, connu sous le nom de synapse, pour relâcher des gouttelettes remplies des neurotransmetteurs qui transmettent l'information au prochain neurone. Ce type de transmission de neurone-à-neurone est connu en tant que neurotransmission évoquée.

Cependant, quelques gouttelettes bourrées de neurotransmetteurs sont relâchées à la synapse même faute d'impulsions électriques. Ces événements miniatures de desserrage -- ou minis -- ont été longtemps considérés en tant que 'bruit de fond. »

Brian McCabe, directeur du laboratoire de la génétique neurale et la maladie et un professeur dans le cerveau d'EPFL s'occupent de l'institut

Mais plusieurs études ont proposé que les minis aient un fonctionnement -- et important. En 2014, par exemple, McCabe et son équipe ont prouvé que les minis sont importants pour le développement des synapses. Si les neurones dans le cerveau étaient un réseau d'ordinateurs, les desserrages évoqués seraient des paquets de données par lesquels les machines mélangent l'information, alors que les minis seraient des cinglements -- brefs signes électroniques qui déterminent s'il y a un lien entre deux ordinateurs, McCabe dit. « Minis sont les cinglements que l'utilisation de neurones de me dire « suis branché. «  »

Pour évaluer si les minis pourraient jouer un rôle dans le système nerveux mature, Soumya Banerjee, un postdoc dans le groupe de McCabe, et ses collègues se mettent à étudier un ensemble de neurones qui règlent le mouvement dans des mouches à fruit. Pendant que les insectes vieillissaient, leurs synapses ont commencé à se décomposer de plus petits éclats, les chercheurs trouvés. (Le procédé assimilé d'A se produit dans les mammifères vieillissants, y compris des gens.) Pendant que des jonctions de nerf décomposées, neurotransmission évoquée et miniature étaient amorties, et les mouches ont montré des problèmes de moteur tels qu'une capacité réduite d'escalader les parois d'une fiole en plastique.

Ensuite, l'équipe a évalué les effets de stimuler ou d'empêcher la neurotransmission évoquée et miniature. Quand les deux types de neurotransmission ont été bloqués, les synapses ont vieilli prématurément, proposant que pendant le vieillissement ou dans les maladies neurologiques liées à la vieillesse, les changements de la neurotransmission se produisent avant que les synapses commencent à s'émietter. Cette conclusion, McCabe dit, retourne une idée de longue date en neurologie. « L'idée a longtemps été que la structure de la synapse décompose, et que les causes un changement fonctionnel de la synapse, mais nous avons trouvé il est l'autre voie autour, » il dit.

Seule la neurotransmission évoquée stimulante n'a exercé aucun effet sur des synapses de vieillissement, les chercheurs trouvés. Cependant, l'augmentation de la fréquence des minis a maintenu des synapses intactes et a préservé la capacité de moteur des mouches d'une cinquantaine d'années aux niveaux comparables à ceux de jeunes mouches. La « capacité de moteur se baisse chez tous les animaux vieillissants, y compris des êtres humains, ainsi c'était une surprise délicieuse pour voir que nous pourrions changer cela, » McCabe dit.

Les découvertes, publiées dans des transmissions de nature, ont pu avoir des implications importantes pour la santé des personnes : des minis ont été trouvés à chaque type de synapse étudié jusqu'ici, et des défectuosités dans la neurotransmission miniature ont été liées à la gamme des troubles neurodevelopmental chez les enfants. Figure à l'extérieur comment une réduction de la neurotransmission miniature change la structure des synapses, et comment cela affecte consécutivement le comportement, pourrait aider à comprendre mieux des troubles neurodegenerative et d'autres états de cerveau.

Source:
Journal reference:

Banerjee, S., et al. (2021) Miniature neurotransmission is required to maintain Drosophila synaptic structures during ageing. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-021-24490-1.