Les potentiels de champ locaux : une histoire d’inhibition ?

24 août 2020
Dans un article sous presse dans BioRxiv et à paraître dans le Journal of Physiology, Maria Teleńczuk et ses collaborateurs de l'institut NeuroPSI, démontrent que l’origine la plus probable du potentiel électrique extracellulaire dans le tissu neuronal, aussi appelé potentiel de champ local (local field potential ou LFP), est issue essentiellement des neurones inhibiteurs. Les auteurs utilisent une combinaison de modélisation et d'enregistrements par micro-électrodes chez l’homme et le singe.

Modeling unitary fields and the single-neuron contribution to local field potentials in the hippocampus. Maria Teleńczuk, Bartosz Teleńczuk, Alain Destexhe.

En analysant la relation entre le LFP et l’activité des neurones excitateurs et inhibiteurs, ils montrent que les données s’expliquent seulement lorsque l’inhibition constitue la contribution principale du LFP. A l’aide de simulations numériques de neurones de l’hippocampe, une région particulièrement étudiée pour le LFP, les auteurs proposent un mécanisme pour expliquer cette observation paradoxale. Les synapses excitatrices et inhibitrices forment des dipôles électriques d’orientation très variée dans les neurones, et qui tendent à s’annuler en moyenne, tandis que les synapses inhibitrices sur le soma des neurones forment des dipôles qui ont toujours la même orientation. Il en résulte que, lorsque l’activité de milliers de neurones est concernée, ces dernières seules subsistent, et le LFP résultant de la somme de ces dipôles électriques reflète essentiellement l’activité des neurones inhibiteurs.

Ce mécanisme change l’interprétation des signaux électriques cérébraux comme le LFP et les potentiels de surface comme l’électro-corticogramme ou l’électro-encéphalogramme.

Légende figure :
Exemples de dipôles électriques induits par l’activité synaptique de neurones de l'hippocampe.

Article à paraître dans la revue Journal of Physiology. Voir Pubmed