Réguler la plasticité synaptique
Dans le système nerveux, la synapse est la structure qui permet au neurone (cellule nerveuse) de transmettre des signaux à une autre cellule. À cet endroit, la membrane plasmatique du neurone transmetteur vient en contact étroit avec celle du neurone receveur. Dans une synapse chimique, l'activité électrique du neurone pré-synaptique est convertie en un signal chimique par l'intermédiaire d'un neurotransmetteur chimique qui se fixera sur les récepteurs de la membrane du neurone post-synaptique. Les synapses chimiques sont classées en fonction du type de neurotransmetteur libéré: un glutamatergique (excitateur) et un GABAergique (inhibiteur). La plasticité synaptique est définie par la capacité d'une synapse à se renforcer ou s'affaiblir dans le temps en fonction de la réduction ou de l'augmentation de son activité, mais la manière dont ces différentes formes de plasticité sont coordonnées n'est pas encore bien comprise. La plasticité synaptique des glutamatergique et des GABAergiques n'est pas régulée séparément, mais interagit à un certain niveau pour maintenir un équilibre entre l'excitation et l'inhibition. Le projet GABASYNAPSES («Local interactions between GABAergic and glutamatergic plasticity»), financé par l'UE, a donc examiné les interactions entre synapses excitatrices et inhibitrices au sein des cellules nerveuses. Pour examiner l'influence de l'activité excitatrice sur la plasticité inhibitrice, les chercheurs ont analysé l'adaptation structurelle des axones inhibiteurs dans des cultures organotypiques d'hippocampe. Ils ont utilisé la microscopie par absorption biphotonique rapide pour suivre les modifications pré-synaptiques de projections inhibitrices marquées par GFP (protéine fluorescente verte) le long de l'axone (cellule neuronale) en conditions normales (référence) et pendant l'accroissement ou la réduction de l'activité synaptique. Les données obtenues montrent que les synapses inhibitrices sont des structures très dynamiques qui sont assemblées et désassemblées en permanence et qui sont probablement en compétition l'une avec l'autre le long de l'axone inhibiteur. L'axone recherche en permanence une localisation potentielle pour de nouvelles synapses inhibitrices. Il semble ajuster son comportement d'échantillonnage en fonction des modifications de l'activité neuronale. Ces nouvelles informations concernant la dynamique structurelle des axones inhibiteurs nous dépeignent une image très dynamique de l'inhibition et de la plasticité inhibitrice des réseaux neuronaux. Dans une étude parallèle, les chercheurs ont découvert que l'inhibition dendritique est très précise. L'effet d'une synapse inhibitrice dépend fortement de la distance et de l'intervalle entre l'inhibition et l'excitation. Ce résultat suggère que la synapse dendritique inhibitrice peut influencer les signaux excitateurs locaux et probablement la plasticité avec une grande spécificité temporelle et spatiale. Ces travaux ont été présentés lors de conférences scientifiques internationales et publiés dans plusieurs journaux à comité de lecture.
