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L'origine des circuits de neurones dans le cerveau

Comprendre la manière dont les circuits neuronaux déterminent le fonctionnement du cerveau reste l'un des plus grands défis des neurosciences. Une étude européenne a disséqué les mécanismes par lesquels les couches cellulaires émergent dans le cortex cérébral.
L'origine des circuits de neurones dans le cerveau
La partie extérieure du cerveau, le cortex cérébral, est responsable de nombreuses fonctions telles que la mémoire, l'attention et la langue. Les circuits neuronaux dans le cortex cérébral se composent de cellules pyramidales excitatrices glutamatergiques et d'interneurones inhibiteurs. Les déficits interneuronaux semblent sous-tendre à une variété de troubles développementaux et psychiatriques, mais les connaissances actuelles des mécanismes contrôlant leur intégration précise dans les circuits corticaux restent limitées.

Le projet INTRACORT (Cellular and molecular mechanisms controlling the integration of CGE interneurons into cortical circuits), financé par l'UE, a déterminé les mécanismes gérant l'allocation des interneurones dans les circuits dans le cortex cérébral. Les chercheurs se sont penchés sur l'éminence ganglionnaire caudale (EGC), une structure corticale embryonnaire qui guide la migration neuronale à différents moments au cours du développement.

Les interneurones EGC juste nés ont rempli les couches profondes du cortex alors que les interneurones émergeant après E15.5, c'est-à-dire après la première semaine post-natale, ont démontré une préférence pour les couches corticales superficielles. Pour tester si les interneurones de l'éminence ganglionnaire médiale (EGM) ont influencé l'emplacement des interneurones de l'EGC, les scientifiques ont étudié des souris présentant des défauts dans les interneurones EGM. Ils ont observé que le développement aberrant des interneurones EGM augmentait les niveaux d'interneurones EGC dans les couches profondes.

Dans une autre partie du projet, la recherche a porté sur un sous-type d'interneurones EGC identifiés via une expression des peptides intestinaux vasoactifs (PIV). Pour identifier le mécanisme par lequel ces cellules sont superposées dans le cortex, les scientifiques ont isolé ces cellules à différents stades postnataux et ont réalisé un profilage de l'expression des gènes. La sélection des gènes clés dans ce processus est en cours.

Ensemble, ces expériences permettront la dissection des mécanismes qui sous-tendent à l'intégration précise des interneurones EGC dans les circuits corticaux. Compte tenu de la contribution de ces interneurones dans l'étiologie de plusieurs troubles neurodéveloppementaux et psychiatriques, les informations d'INTRACORT ont d'importantes implications cliniques. Comprendre l'étiologie derrière ces troubles devrait alimenter des études sur les nouvelles interventions thérapeutiques.

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Mots-clés

Cortex cérébral, interneurone, INTRACORT, éminence ganglionnaire caudale, VIP