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

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.

YAP, un acteur indispensable pour la fonction visuelle au cours du vieillissement

La signalisation Hippo régule la croissance des yeux pendant l'embryogenèse grâce à ses effecteurs YAP et TAZ. Cependant, leur rôle dans la rétine adulte et au cours du vieillissement reste inconnu. Dans un article publié dans le journal Cell Death & Disease, une équipe de NeuroPSI a tiré parti d'une lignée de souris hétérozygotes Yap (lignée Yap+/-) pour examiner sa fonction dans la rétine neurale adulte, où l'expression de YAP est limitée à la glie de Müller.

La régénération de la rétine : une stratégie thérapeutique pour demain

La glie de Müller permet la régénération de la rétine mais l’efficacité de ce processus varie énormément d’une espèce de vertébré à l’autre. Il est notamment extrêmement limité chez les mammifères. Identifier les mécanismes moléculaires qui sous-tendent le potentiel régénératif des cellules de Müller devrait permettre à terme de développer des stratégies de médecine régénérative à destination des patients atteints de dystrophies rétiniennes.

La stratégie utilisée pour augmenter l’excitabilité corticale a des conséquences spécifiques sur la structure temporelle des réponses neuronales à des vocalisations

Chez de nombreuses espèces animales, la communication repose sur la perception de vocalisations spécifiques. Un des supports possibles de l’encodage des vocalisations au niveau cortical repose sur la reproductibilité temporelle des trains de potentiels d’actions émis en réponse à ces signaux. Le niveau d’excitabilité des neurones corticaux affecte la reproductibilité de leurs réponses, et est souvent vu comme un facteur critique des performances perceptives d’un sujet. En théorie, une augmentation de l’excitabilité corticale peut résulter soit d’une augmentation des excitations, soit d’une réduction des inhibitions présentes dans les circuits corticaux ; ces deux situations pouvant être déclenchées par l’action des systèmes neuromodulateurs.

La signalisation cellulaire médiée par la protéine plateforme afadine au niveau de l’épithélium de la moelle épinière régule la formation du canal central et la sélection du programme moteur de la marche

L’afadine est une protéine qui permet l’adhésion entre cellules et régule de nombreux processus pendant le développement embryonnaire tels que la migration neuronale, l’élongation axonale et la formation de synapses. Dans une étude parue dans Cell Reports, menée par Niccolo Zampieri à Berlin en collaboration avec l’Institut NeuroPSI, l’implication de l’afadine dans le développement des circuits neuronaux spinaux responsables des mouvements de la marche ou locomotion, est adressée chez la souris.

Le codage cortical de vocalisations naturelles est robuste au bruit, mais reste moins discriminant que le codage sous-cortical, qui lui est bien plus sensible au bruit

L’Homme et toutes les espèces animales sont capables de discriminer des sources sonores en présence de bruits ambiants importants. Ces dernières années, de nombreuses études effectuées chez l’Homme ou l’animal, ont popularisé l’idée que cette capacité reposait essentiellement sur la robustesse des réponses du cortex auditif ; le réseau cortical supposé extraire la source sonore cible au milieu du flux sonore qui nous atteint à chaque seconde. Paradoxalement, très peu de travaux ont été réalisés pour déterminer à chaque étage du système auditif la qualité de la discrimination neuronale des sons de communication masqués par du bruit. De plus, très peu de travaux ont cherché à quantifier les effets du bruit sur la discrimination neuronale en termes d'altérations des modulations d'amplitude.

Mise en évidence d’un large réseau neuronal en cohérence pour un encodage de l’intervalle entre deux stimuli associés

Apprendre c’est associer les événements entre eux pour pouvoir en inférer des relations causales, des attendus. Associer deux événements, c’est aussi connaître leur relation temporelle, au point même de savoir qu’un événement prédit l’arrivée d’un autre événement à un moment précis, ni avant, ni après. Cela permet de se préparer pour pouvoir renvoyer la balle de tennis avec succès, ou savoir s’il nous reste assez de temps pour traverser avant que le feu ne passe au vert.

Cartographier un réseau neuronal, neurone par neurone et synapse par synapse

Pour la survie d’un organisme, il est essentiel de faire un choix parmi différents comportements possibles. La plupart des comportements sont mutuellement exclusifs. Ainsi, des interactions compétitives permettraient la sélection d’un comportement et la suppression concomitante de toute alternative. De plus, les comportements se succédant les uns après les autres, un mécanisme doit réguler la transition entre les différents éléments de la séquence. L’architecture des réseaux neuronaux qui permettent la compétition et la transition entre les comportements n’est pas connue. Afin de combler ces lacunes, nous avons tiré parti de l’étude de la larve de drosophile.

Deux formes différentes d'ondes lentes pendant le sommeil et l'anesthésie

Dans un article qui vient de paraître dans Cerebral Cortex, Alain Destexhe et ses collaborateurs ont analysé les ondes lentes produites pendant le sommeil et les états d'anesthésie, chez l'homme et l'animal. L'analyse statistique des décharges neuronales pendant les ondes lentes montre une différence systématique entre ces deux états. Ces différentes peuvent se reproduire in vitro, en modulant le niveau d'un neuromodulateur, l'acétylcholine. Une étude computationnelle montre que ces deux états d'onde lentes se distinguent aussi par leur sensibilité aux entrées extérieures, ce qui peux expliquer les différences entre sommeil et anesthésie.
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