Un réseau actif dans le cerveau pour gérer la navigation dans l'espace
Le cortex entorhinal médian contient des neurones particuliers, les cellules de grille, qui génèrent des représentations de l'emplacement. Cette capacité est essentielle pour la mémoire et la cognition. De plus, pour être actif, le code d'information spatiale des cellules de grille requiert des entrées d'une autre structure du cerveau, le septum médian. Vu le manque de connaissances sur la façon dont les cellules du septum médian sont reliées à leurs cibles dans le cortex entorhinal médian, le projet SEPTOENTOCIRCUITS (The influence of parvalbumin neurons from the medial septum and diagonal band complex on medial entorhinal cortex activity) a étudié cette liaison grâce à des outils d'optogénétique. L'électrophysiologie et l'optogénétique ont permis de déterminer ces liaisons, cette dernière technique servant à activer les entrées du septum médian dans le cortex entorhinal médian. Les chercheurs ont testé si les neurones GABAergiques du septum médian contrôlaient la chronologie de l'activité du réseau dans le cortex entorhinal médian, en agissant sur certaines populations de neurones. Ils ont montré que les neurones GABAergiques du septum médian ciblent spécifiquement des cellules GABAergiques du cortex entorhinal médian. De plus, des projections GABAergiques ciblent des interneurones dans toutes les couches du cortex entorhinal médian, alors que la projection glutamatergique n'était ni prévalente ni spécifique. Les chercheurs ont utilisé des animaux dans un contexte de réalité virtuelle, pour voir si l'activation spécifique de neurones à parvalbumine du septum médian modifiait l'activité du réseau dans le cortex entorhinal médian. Les travaux continuent après la fin du projet, et l'équipe étudie également si la modulation des projections du septum médian affecte la navigation des souris dans un environnement virtuel. Les travaux de SEPTOENTOCIRCUITS ont amélioré la compréhension du fonctionnement d'un cerveau sain. Ils ont aussi montré que de nombreuses crises d'épilepsie sont insensibles aux médicaments provenant de la formation hippocampique (où se trouve le cortex entorhinal médian), aussi la stimulation des neurones du septum médian pourrait être un traitement de l'épilepsie. Les données générées par SEPTOENTOCIRCUITS ont amélioré la compréhension générale du système nerveux. Elles conviennent aussi pour alimenter la mise en œuvre de simulations informatiques des circuits nerveux. Elles pourraient aussi soutenir le développement de meilleurs logiciels de navigation par informatique. Les résultats du projet SEPTOENTOCIRCUITS ont été publiés dans le magazine Journal of Neuroscience.
Mots‑clés
Cognition, mémoire, cortex entorhinal médian, cellules de grille, septum médian
