Une étude révolutionnaire publiée aujourd'hui dans le Journal des neurosciences jette un nouvel éclairage sur la manière dont les cellules cérébrales transmettent des informations critiques de leurs extrémités à leur noyau, conduisant à l'activation de gènes essentiels à l'apprentissage et à la mémoire.
Les chercheurs ont identifié une voie clé qui relie la manière dont les neurones s'envoient des signaux, ou activité synaptique, à l'expression de gènes nécessaires aux changements à long terme dans le cerveau, fournissant ainsi des informations cruciales sur les processus moléculaires sous-jacents à la formation de la mémoire.
« Ces résultats mettent en lumière un mécanisme critique qui relie l'activité synaptique locale aux changements plus larges d'expression génique nécessaires à l'apprentissage et à la mémoire », a déclaré Mark Dell'Acqua, professeur de pharmacologie au campus médical Anschutz de l'Université du Colorado et auteur principal de l'étude. « Cet article constitue principalement une découverte scientifique fondamentale sur un processus fondamental de ce que font les cellules nerveuses. Comprendre ce système de relais améliore non seulement notre connaissance du fonctionnement cérébral, mais pourrait également mieux éclairer les traitements thérapeutiques des troubles cognitifs. »
Le noyau où sont contrôlés les gènes qui modifient la fonction des neurones est très éloigné de l'endroit où les neurones reçoivent les informations de leurs synapses, qui sont situées dans des dendrites distantes qui s'étendent comme des branches du tronc d'un arbre. Cette recherche se concentre sur la protéine de liaison aux éléments de réponse à l'AMPc (CREB), un facteur de transcription connu pour réguler les gènes essentiels aux changements dynamiques au niveau des synapses, essentiels à la communication neuronale. Malgré le rôle bien documenté de CREB dans le soutien de l'apprentissage et de la mémoire, les mécanismes exacts conduisant à l'activation de CREB au cours de l'activité neuronale restent flous.
À l'aide de techniques de microscopie avancées, l'étudiante diplômée Katlin Zent du groupe de recherche du Dr Dell'Acqua a révélé un mécanisme de relais crucial impliquant l'activation de récepteurs et de canaux ioniques générant des signaux calciques qui communiquent rapidement depuis les synapses des branches de dendrites distantes jusqu'au noyau du corps cellulaire neuronal. .
« À l'avenir, cette recherche nous permettra de mieux examiner la manière dont ces voies sont utilisées dans différents états pathologiques », a déclaré Dell'Acqua. « Nous avons pu voir exactement quelles parties de ce nouveau mécanisme sont interférées et où, ce qui nous donne une meilleure idée de l'impact de cette voie affectant l'apprentissage et la mémoire. Cette recherche met en évidence des cibles potentielles pour des interventions visant des conditions telles que la maladie d'Alzheimer et d'autres problèmes de mémoire. troubles associés. »
