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Selon une étude publiée dans la revue Neuron, les neuroscientifiques ont découvert une activité neuronale anormale dans le cerveau susceptible de provoquer chez les schizophrènes des processus de pensée non organisés.

Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT), dirigé par Susumu Tonegawa, ont mené une étude chez la souris dans laquelle ils ont constaté que les souris dépourvues d'une protéine cérébrale appelée calcineurine présentaient des oscillations hyperactives dans l'hippocampe au repos.

Selon les chercheurs, des études antérieures ont identifié des mutations du gène de la calcineurine chez des patients schizophrènes. Il y a plus de 10 ans, les chercheurs ont décidé de créer des souris dépourvues de ce gène dans leur cerveau antérieur.

Les chercheurs ont découvert que ces souris présentaient de nombreux symptômes de la schizophrénie présents chez l'homme, notamment une mémoire à court terme altérée, des déficits de l'attention et un comportement social anormal.

Pour cette étude la plus récente, les chercheurs ont surveillé l'activité électrique de neurones individuels dans l'hippocampe de la souris pendant qu'ils couraient le long d'une piste.

Des recherches antérieures ont montré que les souris normales ont des "cellules de placement" dans leur hippocampe, notent les auteurs de l'étude.

Ces cellules démontrent une "relecture mentale" d'emplacements spécifiques le long d'une piste de course, tirant en séquence au fur et à mesure qu'une souris repose depuis le parcours de course et qu'elle dort. Ces replays mentaux sont liés à des oscillations d'ondes cérébrales de très haute fréquence appelées «événements ondulatoires».

L'absence de calcineurine nuit aux cellules

Cependant, en surveillant les souris dépourvues de calcineurine, on a constaté que leur activité cérébrale était normale pendant leur course, mais elle semblait plus forte et plus fréquente au repos que chez les souris normales.

En outre, les chercheurs ont constaté que le tir des cellules de la place était "anormalement augmenté" et dans aucun ordre spécifique, ce qui suggère que les souris étaient incapables de rejouer la route qu'elles venaient de parcourir sur la piste.

Junghyup Suh, chercheur à l'Institut Picower du MIT et auteur principal de l'étude, explique:

"Nous pensons que dans ce modèle de souris, nous pouvons avoir une sorte d'indication selon laquelle un processus de réflexion désorganisé est en cours.

Au cours des événements d’ondulation chez les souris normales, nous savons qu’il ya un événement de relecture séquentielle. Cette souris mutante ne semble pas avoir ce genre de rejeu d'une expérience antérieure. "

Hyperactivité 'perturbe le réseau en mode par défaut'

À partir de ces résultats, les chercheurs émettent l’hypothèse que le rôle de la calcineurine chez les souris normales est d’abolir les synapses - les connexions entre les neurones - dans l’hippocampe.

Cependant, ils disent que les souris dépourvues de calcineurine semblent présenter une potentialisation à long terme (LTP) - une transmission du signal à long terme entre les neurones - qui renforce les synapses. En outre, ils notent que l'effet inverse de la LTP - dépression à long terme (LTD) - est supprimé.

"Il semble que cette LTP anormalement élevée ait un impact sur l'activité de ces cellules spécifiquement pendant les périodes de repos ou après les périodes d'exploration. C'est une spécificité très intéressante. Nous ne savons pas pourquoi elle est si spécifique" déclare le professeur Tonegawa de biologie et de neuroscience.

Les chercheurs croient également que l'hyperactivité anormale découverte dans l'hippocampe des souris dépourvues de calcineurine pourrait révéler une perturbation du réseau en mode par défaut du cerveau (DMN). C'est un réseau de communication qui relie l'hippocampe, le cortex préfrontal et d'autres parties du cortex.

Ils notent que chez une personne normale, le réseau est plus actif quand une personne se repose entre des tâches qui impliquent de se concentrer sur des objectifs ou des activités spécifiques.

Mais chez les schizophrènes, le réseau par défaut est hyperactif avant et pendant les tâches nécessitant une concentration du cerveau, ce qui signifie que les patients sont moins performants dans ce type d’activités.

"Par conséquent, " les auteurs de l'étude disent, "nos résultats fournissent un nouveau lien que l'activité SWR (wave-wave ripple) peut constituer un point de convergence entre des modèles disparates de schizophrénie et un nouvel aperçu des bases neurales du trouble cognitif."

Ils ajoutent que des études supplémentaires sont nécessaires chez les souris dépourvues de calcineurine afin d’en savoir plus sur la façon dont le réseau par défaut est lié à la schizophrénie.

Junghyup Suh a déclaré à Medical News Today :

"Notre étude fournit maintenant une nouvelle façon d'examiner les actions des médicaments ou traitements antipsychotiques actuels. Toute approche neurobiologique capable de calmer le DMN pourrait ouvrir de nouvelles voies pour soulager les symptômes et guérir ce trouble mental."

Medical News Today a récemment publié une étude sur la découverte de gènes pouvant causer la schizophrénie.

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