06 jan 2022

Une puissante imagerie à haute résolution pourrait dévoiler le «diagramme du câblage» à l’échelle nanométrique des neurones du cerveau impliqués dans la mémoire

Des techniques d’imagerie avancées permettent de visualiser la structure évolutive dynamique des minuscules compartiments neuronaux, encore appelés épines dendritiques, observés dans le cerveau de souris, et cela avec une résolution spatiale sans précédent. Cette recherche pourrait améliorer la compréhension des circuits complexes du cerveau humain impliqués dans la mémoire.e cerveau représente la partie la plus élaborée du corps humain: il contient environ 100 milliards de neurones, soit autant d’éléments que le nombre d’étoiles dans la Voie lactée, et un quadrillion de connexions synaptiques qui constituent un réseau géant responsable de notre conscience.

Observer les structures arborescentes

Comment notre mémoire émerge‑t-elle de cet essaim de neurones? Le mystère demeure. L’hippocampe représente une région profondément enfouie dans le cerveau des mammifères qui a longtemps été considérée comme le centre primitif impliqué dans la formation de la mémoire. L’objectif du projet IVSTED, financé par l’UE, était d’étudier les connexions établies entre les neurones de l’hippocampe in vivo, tout en conservant une résolution spatiale subcellulaire.

Les neurones de l’hippocampe traitent l’information en faisant appel à une myriade d’entrées synaptiques par l’intermédiaire des épines dendritiques. Les chercheurs se sont focalisés sur les changements dynamiques de ces minuscules compartiments neuronaux. Les changements dans la structure de leurs épines, appelés plasticité structurelle, permettent aux synapses de moduler la force de leur connexion.

«Les épines dendritiques sont très dynamiques et leur plasticité (ou force synaptique) est désormais considérée comme un corrélat structurel important de la trace mnésique», explique Stéphane Bancelin, coordinateur du projet IVSTED. Cependant, en raison de leur taille nanométrique et de leur forte densité, il est extrêmement complexe d’étudier et de révéler expérimentalement leur structure fine dans un environnement réaliste...

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