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Représentation de l'espace par le cerveau

Des chercheurs européens se sont intéressés aux propriétés cellulaires des neurones responsables de la coordination spatiale. Un aperçu du réseau neuronal constituant le cortex enthorinal nous permettra de mieux comprendre la perception de l'espace et du mouvement par notre cerveau et le lien associant cette région cérébrale avec divers troubles cérébraux.

Santé

Notre capacité de retrouver son chemin est localisée dans une région très spécialisée du cerveau mammalien connue sous le nom de cortex enthorinal. Les informations concernant le lieu, la direction et la destination sont traitées par des neurones spécialisés appelés cellules de grille. Ces cellules présentent des champs de décharge neuronale spécifiques répartis à intervalles réguliers qui dessinent une sorte de grille s'élargissant progressivement le long de l'axe dorso-ventral. L'objectif du projet Entorhinal Circuits («Spatial representation in the entorhinal neural circuit») financé par l'UE était d'approfondir la carte neurale de cette région du cerveau. Plus précisément, les chercheurs ont émis l'hypothèse que l'expansion topographique des cellules de grilles pouvait correspondre aux modifications des propriétés cellulaires neuronales et plus particulièrement à la modification du courant (Ih) traversant les canaux ioniques d'hyperpolarisation modulés par nucléotides cycliques (HCN, pour hyperpolarisation-activated cyclic nucleotide-gated channels). En utilisant des animaux transgéniques dont le gène HCN1 était spécifiquement inactivé dans la région du cerveau antérieur, les chercheurs ont montré que HCN1 modulait de fait les propriétés des cellules de grille, spécialement la taille et l'espacement des champs matriciels. Ces travaux montrent clairement que HCN1 joue un rôle essentiel dans la représentation spatiale du circuit enthorinal. Ils impliquent également que lors d'une navigation autonome basée sur le mouvement propre, le courant traversant HCN1 est responsable de la transformation des signaux de mouvement en champs de décharge neuronale. Les travaux du projet Entorhinal Circuits offrent un aperçu unique de quelques-uns des principes fondamentaux concernant l'assemblage et le fonctionnement de la micro-circuiterie neuronale dans le cortex mammalien. Les connaissances acquises permettront probablement de mieux comprendre le rôle du cortex enthorinal dans certaines maladies neuronales comme la maladie d'Alzheimer ou la schizophrénie.

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