Les propriétés interneuronales

Comprendre comment les différents neurones interagissent dans le système nerveux central est d'une importance primordiale. Dans cet objectif, des scientifiques européens et américains ont collaboré pour définir le rôle des interneurones dans les circuits neuronaux.

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Santé

Les interneurones GABAergiques jouent un rôle clé dans la modélisation du traitement sensoriel et la plasticité du cerveau mûr et en développement. Les interneurones peuvent être divisés en classes à propriétés moléculaires, morphologiques et fonctionnelles distinctes comme les interneurones exprimant la parvalbumine (PV) et la somatostatine(SOM). Bien que leur dysfonctionnement conduise à plusieurs troubles neurologiques, le rôle précis des sous-types d'interneurones spécifiques doit être élucidé. En général, les opérations neuronales reposent sur deux calculs arithmétiques basiques: la division et la soustraction. La division de réponse a lieu lorsque la fonction effectuée par un neurone est réduite, alors que la soustraction réduit de façon homogène le modèle d'activation d'une cellule indépendamment du stimulus sensoriel. Il a été suggéré que différentes classes cellulaires inhibitrices corticales fournissent des combinaisons distinctes d'inhibition par division ou soustraction pendant la stimulation sensorielle des réseaux corticaux. Financé par l'UE, le projet INTERNEURONS (Optogenetic decomposition of inhibitory micro-circuits in the mouse V1 and S1) a utilisé une combinaison de lignées murines génétiquement fabriquées ainsi que des outils d'imagerie et d'optogénétique afin de manipuler avec précision l'activité de neurones PV ou SOM tout en enregistrant la réponse de leur cibles. Les résultats ont montré que selon le contexte sensoriel, ces interneurones ont présenté des modes de réponse très différents. Les données de modélisation expérimentale et computationnelle ont indiqué que les interneurones PV et SOM s'adaptaient au stimulus et avaient un effet de division ou soustraction sur leurs cellules cibles. Par exemple, les interneurones SOM ont répondu par une division aux stimuli importants et par une soustraction aux stimuli plus modestes. Ces résultats fournissent un aperçu fondamental de la fonction des interneurones dans le cortex murin. L'extrapolation de ces informations au cerveau humain aidera à déchiffrer le rôle des circuits neuronaux complexes et à comprendre les mécanismes sous-jacents de divers troubles neurologiques.