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Action Potential Dynamics in a Lipid Nanotube - A Minimal Model of the Neuron

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Imiter les neurones

Des chercheurs européens ont élaboré un modèle neuronal innovant qui promet de révolutionner la neurochimie et l'étude de la transmission des signaux électrochimiques.

Santé

La propagation des signaux électrochimiques par le biais des neurones est essentielle à la transmission de l'information dans tout l'organisme. De nombreuses recherches ont permis de mieux comprendre les mécanismes responsables de la transmission du signal synaptique. Malheureusement la structure complexe des neurones empêche la réalisation de certaines expériences nécessaires avec de vrais neurones laissant ainsi certains aspects de la transmission neuronale sans réponse. Pour surmonter cet obstacle, le projet Artificial Neuron («Action potential dynamics in a lipid nanotube - A minimal model of the neuron») financé par l'UE a réussi à développer un modèle de neurone minimal permettant d'étudier la transmission active des signaux électrochimiques. Le corps du neurone a été recréé en utilisant des structures lipidiques bicouches connues sous le nom de vésicules unilamellaires géantes (GUV, pour giant uni-lamellar vesicles). L'axone du modèle neuronal a lui, été élaboré en étirant un long tube membranaire de GUV. L'une des plus grandes réussites du projet a été d'avoir réussi à incorporer des canaux potassiques voltage-dépendants (KvAPS) dans la structure GUV, une condition nécessaire pour aborder de nombreuses questions concernant les protéines membranaires. Les techniques de patch-clamp (mesure électrophysiologique du courant ionique) ont de plus été adaptées aux GUV pour mesurer la transmission du signal électrique. Grâce à ce modèle, les chercheurs ont pu analyser les effets de la géométrie membranaire sur le comportement des protéines. Ils ont plus particulièrement découvert que la concentration protéique était dépendante de la courbe de la membrane. Les techniques du projet Artificial Neuron vont nous permettre de faire des progrès importants dans la compréhension des interactions membrane-protéine et la transmission des signaux biologiques. De plus, étant donné l'implication des canaux ioniques dans de nombreuses maladies, les travaux du projet auront probablement des répercussions en médecine et en santé publique.

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