Comment une protéine clé augmente la mémoire, l'apprentissage dans le cerveau adulte

By | 8 Novembre, 2018

Une protéine qui joue un rôle clé dans le développement neuronal précoce est également essentielle à l'apprentissage et à la mémoire dans le cerveau adulte.

Une protéine appelée nétrine peut augmenter l'apprentissage et la mémoire en renforçant les connexions neuronales dans le cerveau adulte

Une protéine appelée nétrine peut augmenter l'apprentissage et la mémoire en renforçant les connexions neuronales dans le cerveau adulte

La protéine, appelée nétrine, renforce les liens entre les cellules du cerveau.

Cela est conforme à une récente recherche menée par l’Institut et hôpital neurologique de Montréal (The Neuro), un institut d’enseignement et de recherche de l’Université McGill au Canada.

Les scientifiques savaient déjà que la nétrine est essentielle au développement du cerveau embryonnaire et du cerveau de l’enfant, où elle aide à établir des connexions entre les cellules du cerveau et les neurones.

Des recherches récentes révèlent que la protéine renforce également ces connexions neuronales, ou synapses, dans l'hippocampe du cerveau adulte, une zone impliquée dans la mémoire et l'apprentissage.

La revue Cell Reports a récemment publié un article sur l’étude, menée par l’équipe sur les cellules cérébrales de rats en développement et adultes.

"C’était un mystère", déclare le Dr Timothy E. Kennedy, principal auteur de l’étude, qui dirige un laboratoire de recherche au Neuro. "Pourquoi les neurones continueraient-ils à nuire au cerveau adulte après toutes les connexions déjà ils avaient été fabriqués dans l'enfance.

Molécule clé pour renforcer la synapse

Selon le Dr Kennedy, les scientifiques ont constaté qu'un neurone libère de la nétrine lorsqu'il est activé. La protéine renforce la connexion avec un neurone voisin en disant aux deux neurones de "renforcer la synapse".

La récente étude fait suite à une longue série de travaux qui ont débuté il y a près de 7 il y a plusieurs décennies lorsque Donald Hebb, professeur de psychologie à l'Université McGill, a présenté ses idées sur la façon dont le cerveau apprend et crée des souvenirs.

Ce qui acquit plus tard le titre de théorie de Hebbian, ses idées visaient à expliquer comment les circuits neuronaux se développent à la suite de cette expérience.

Hebb a fait valoir que la force ou la faiblesse des connexions synaptiques dépend de la fréquence à laquelle elles sont utilisées: plus elles sont utilisées, plus elles deviennent fortes et rapides.

Dans son livre de 1949, L'organisation du comportement: une théorie neuropsychologique, il décrit comment il a imaginé le processus de renforcement de la synapse. Lorsqu'un neurone est suffisamment proche d'un autre et continue à déclencher, "un processus de croissance ou de changement métabolique a lieu dans l'une ou les deux cellules".

"Nous disons", explique le Dr Kennedy, "que ce nouveau mécanisme moléculaire, que nous avons découvert 69 plus tard, est fondamental pour cette théorie".

Les changements synaptiques sous-tendent la mémoire, l'apprentissage

C’est la publication dans 1957 d’un article novateur de Brenda Milner, titulaire d’un doctorat au Neuro sous la supervision de Hebb, qui a introduit l’idée que l’hippocampe du cerveau joue un rôle crucial dans certains types de mémoire et d’apprentissage.

"Si vous le réduisez à une seule molécule", poursuit le Dr Kennedy, "la libération régulée de nétrine est essentielle au type de modifications synaptiques qui sous-tendent les modifications du neurone participant à l'apprentissage et à la mémoire".

Ses collègues et lui ont également noté que, pour renforcer les synapses, la nétrine doit être libérée dans "l'espace extracellulaire".

Cela les a amenés à se demander quelles autres possibilités d'interaction avec d'autres neurones pourraient offrir.

Les études génétiques ont impliqué la participation de la nétrine dans des maladies qui détruisent le tissu cérébral, y compris sclérose latérale amyotrophique, la Maladie de Parkinson et la Maladie d'Alzheimer . Cependant, ceux-ci n'ont identifié aucun mécanisme sous-jacent.

"Objectif précédemment non découvert"

En général, les travaux progressent de manière significative dans notre compréhension de la façon dont le cerveau forme et stocke les souvenirs, explique l’équipe.

Il propose également "un nouvel objectif, encore inconnu, pour les maladies qui affectent la fonction de la mémoire", a déclaré l'auteur principal de l'étude, Stephen Glasgow, chercheur associé au Neuro.

Le Dr Kennedy suggère que le meilleur moyen de préserver la mémoire est de prendre des médicaments qui indiquent l'activité moléculaire des synapses.

Des études récentes sur le cerveau adulte ont révélé de nombreuses connexions synaptiques inactives. Il n'y a rien de mal avec eux, ils sont simplement "éteints, comme des ampoules électriques", explique-t-il.

Il spécule qu'il pourrait y avoir "un réservoir de synapse qui peut être utilisé pour changer la force des connexions entre neurones".

Si tel est le cas, lui et ses collègues estiment qu'ils ont "trouvé un mécanisme moléculaire pour activer ces synapses".

Avec ces idées en tête, ils prévoient maintenant de découvrir ce qui arrive aux neurones quand ils leur fournissent ou les privent de nétrine.

"Nous avons identifié un grand objectif pour les drogues."

Dr. Timothy E. Kennedy


[expand title = »références«]

  1. La sécrétion de Netrin-1, dépendante de l'activité, entraîne l'insertion synaptique des récepteurs AMPA contenant GluA1 dans l'hippocampe https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(18)31458-X?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS221112471831458X%3Fshowall%3Dtrue
  2. Donald Olding Hebb https://can-acn.org/donald-olding-hebb
  3. Brenda Milner https://can-acn.org/brenda-milner

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Auteur: Dr. Pablo Rosales

Dr. Pablo Rosales docteur spécialisé en médecine générale, clinique médicale et audit médical. Renversé dans les travaux sociaux de l'invalidité, la fécondation assistée, et thématique réalisée avec le système de santé.

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