Cerveau: néo-neurones sous contrôle lumineux
Par Benje le mardi, janvier 4 2011, 23:34 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Source: CNRS
Des chercheurs de l'Institut Pasteur associés au CNRS viennent de montrer dans un modèle expérimental que les nouveaux neurones qui naissent dans le cerveau adulte peuvent être stimulés par la lumière. Grâce à une technique novatrice associant les outils de l'optique à ceux de la génétique, les neurobiologistes ont rendu des néo-neurones photo-excitables. Pour la première fois, ils ont déclenché, vu et enregistré spécifiquement l'activité de ces nouvelles cellules nerveuses. Les scientifiques ont ainsi révélé la nature des signaux qu'elles émettent sur les circuits neuronaux du cerveau. Ces travaux constituent une étape essentielle pour mieux comprendre le rôle des nouvelles cellules nerveuses et envisager des applications thérapeutiques, notamment dans le domaine des maladies neurodégénératives.
L'équipe de Pierre-Marie Lledo, de l'unité Perception
et Mémoire à l'Institut Pasteur (CNRS, URA 2182), vient de démontrer,
pour la première fois, qu'il est possible d'utiliser la lumière pour
stimuler et étudier spécifiquement dans un modèle animal
les nouveaux neurones qui naissent dans le cerveau adulte. Jusqu'à
présent, les méthodes de stimulation existantes ne le permettaient pas.
En effet, si la stimulation électrique touche sans distinction toutes
les cellules, celle chimique ne concerne que les neurones assez matures
pour posséder à leur surface les récepteurs aux molécules actives.
En parvenant à introduire et à faire exprimer des protéines photosensibles dans des nouveaux neurones (les chercheurs sont parvenus à faire exprimer dans les nouveaux
neurones une protéine sensible à la lumière bleue issue d'une algue
unicellulaire du genre Chlamydomonas ; introduite dans les neurones à
l'aide de vecteurs viraux, cette protéine s'exprime à leur surface ; quand elle reçoit de la lumière bleue, elle s'ouvre et crée ainsi un
flux d'ions générant un champ électrique qui active la cellule), les scientifiques ont pu prendre le contrôle
de leur activité à l'aide de flashs lumineux. Grâce à cette technique,
les chercheurs de l'Institut Pasteur et du CNRS ont pu voir, stimuler et
enregistrer spécifiquement l'activité des nouvelles cellules nerveuses.
Ils ont apporté la preuve que les nouveaux neurones qui naissent dans
le bulbe
olfactif du cerveau adulte s'intègrent bien dans les circuits nerveux
préexistants. Ils ont également montré que, contre toute attente, le nombre de contacts des jeunes cellules avec leurs cibles augmentait fortement durant plusieurs mois.
Ces travaux constituent une étape essentielle dans la caractérisation
des fonctions remplies par les néo-neurones. Ils ouvrent des champs
d'investigation importants pour comprendre la connectivité des neurones
"nouveau-nés" avec leurs circuits hôtes. Une étape indispensable avant
d'entrevoir l'utilisation des cellules souches neurales dans le cadre de
nouveaux protocoles thérapeutiques pour réparer le cerveau, notamment
dans le domaine des maladies neuro-dégénératives.
Références:
How, when and where new inhibitory neurons release neurotransmitters in
the adult olfactory bulb, Journal of Neuroscience, 15 décembre 2010.
Cedric Bardy (1,2), Mariana Alonso (1,2), Walid Bouthour (1,2) et Pierre-Marie Lledo (1,2)
(1) Institut Pasteur, unité Perception et mémoire
(2) CNRS, URA 2182, 25 rue du Dr. Roux, F-75724 Paris Cedex 15, France.