Les modèles de récepteurs définissent les principes organisationnels clés du cerveau, ont découvert les scientifiques.
Une équipe internationale de chercheurs, étudiant le cerveau des macaques, a cartographié les récepteurs des neurotransmetteurs, révélant un rôle potentiel dans la distinction des pensées et des émotions internes de celles générées par des influences externes.
L’ensemble de données complet a été rendu public, servant de pont reliant différentes échelles de neurosciences – du microscopique au cerveau entier.
Imaginez le cerveau comme une ville. Ces dernières années, la recherche sur le cerveau s’est concentrée sur l’étude de ses routes, mais dans cette recherche, nous avons réalisé la carte la plus détaillée à ce jour des feux de circulation – les récepteurs des neurotransmetteurs – qui contrôlent le flux d’informations.
Nous avons découvert des modèles dans la façon dont ces «feux de signalisation» sont disposés qui nous aident à comprendre leur fonction dans la perception, la mémoire et l’émotion.
C’est comme trouver la clé du flux de circulation d’une ville, et cela ouvre des possibilités passionnantes pour comprendre le fonctionnement du cerveau normal.
Potentiellement à l’avenir, d’autres chercheurs pourraient utiliser ces cartes pour cibler des réseaux et des fonctions cérébrales particuliers avec de nouveaux médicaments.
Notre étude visait à créer la carte la plus détaillée à ce jour de ces « feux de signalisation ».
Sean Froudist-Walsh, auteur principal, Département d’informatique de l’Université de Bristol
L’équipe a utilisé une technique appelée autoradiographie in vitro des récepteurs pour cartographier la densité des récepteurs de six systèmes de neurotransmetteurs différents dans plus de 100 régions du cerveau.
Pour trouver les modèles dans ces vastes données, ils ont appliqué des techniques statistiques et utilisé des techniques modernes de neuroimagerie, combinées à des connaissances anatomiques expertes. Cela leur a permis de découvrir les relations entre les modèles de récepteurs, la connectivité cérébrale et l’anatomie.
En comprenant l’organisation des récepteurs dans le cerveau, on espère que de nouvelles études pourront mieux relier l’activité cérébrale, le comportement et l’action des médicaments.
De plus, les récepteurs étant la cible des médicaments, la recherche pourrait, à l’avenir, guider le développement de nouveaux traitements ciblant des fonctions cérébrales spécifiques.
Le Dr Froudist-Walsh a ajouté : « Ensuite, nous visons à utiliser cet ensemble de données pour développer des modèles informatiques du cerveau.
« Ces modèles de réseaux neuronaux inspirés du cerveau nous aideront à comprendre la perception et la mémoire normales, ainsi que les différences chez les personnes atteintes de maladies comme la schizophrénie ou sous l’influence de substances comme les » champignons magiques « .
« Nous prévoyons également de mieux intégrer les découvertes à travers les espèces ; reliant les neurosciences détaillées au niveau des circuits souvent menées chez les rongeurs, à l’activité cérébrale à grande échelle observée chez les humains. »
La création de cartes librement accessibles de l’expression des récepteurs à travers le cortex qui intègrent des données de neuroimagerie pourrait accélérer la traduction entre les espèces.
« Il est mis gratuitement à la disposition de la communauté neuroscientifique via l’infrastructure EBRAINS du Human Brain Project, afin qu’ils puissent être utilisés par d’autres neuroscientifiques computationnels visant à créer d’autres modèles biologiquement informés », a ajouté Nicola Palomero-Gallagher, chercheur HBP au Forschungszentrum Jülich. et auteur principal de l’article.
L’équipe mondiale de chercheurs vient de l’Université de Bristol, de l’Université de New York, Human Brain Project, Centre de recherche Julich, Université de Düsseldorf, Child Mind Institute et Université Paris Cité.
