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Réseaux spéciaux d'interneurones dans le cerveau humain

L’analyse du cerveau humain est un objectif central des neurosciences. Cependant, pour des raisons méthodologiques, les recherches se sont largement concentrées sur des organismes modèles, en particulier la souris. Désormais, les neuroscientifiques ont acquis de nouvelles connaissances sur les circuits neuronaux humains en utilisant des tissus obtenus à partir d’interventions neurochirurgicales. La découverte de ce composant de réseau critical dans le cortex humain encourage une analyse as well as détaillée de sa fonction dans la santé et la maladie.

À première vue, les cerveaux de la souris et de l’homme sont étonnamment similaires  : les cellules nerveuses qui forment notre cerveau ont des formes et des propriétés très similaires. “Donc, est-ce principalement le fait que nos cerveaux sont 1 000 fois plus gros, abritent 1 000 fois plus de cellules nerveuses qui nous permettent de jouer aux échecs et d’écrire des livres pour enfants, ce que les souris ne peuvent sans doute pas faire ?”, demande Moritz Helmstaedter, directeur du Max Planck Institute for Mind Analysis (Francfort) qui a dirigé la nouvelle étude publiée le 23 juin dans la revue Science.

En analysant les réseaux neuronaux chez les souris., Helmstaedter et son équipe ont découvert que les réseaux corticaux humains ont développé un nouveau variety de réseau neuronal qui est essentiellement absent chez les souris. Ce réseau neuronal repose sur de nombreuses connexions entre les interneurones inhibiteurs. À l’aide de biopsies d’interventions neurochirurgicales, réalisées par le neurochirurgien Hanno-Sebastian Meyer et son équipe de la TU Munich. Leurs données ont révélé, chez l’homme, un biais inattendu des interneurones (enrichis chez l’homme) se connectant les uns aux autres. “Cela nous suggère une expansion presque décuplé d’un réseau d’interneurone à interneurone”, explique Sahil Loomba, l’un des principaux auteurs de l’étude.

“Les interneurones fabriquent environ un quart à un tiers des cellules nerveuses corticales qui se comportent d’une manière très particulière  : elles sont cependant très actives, non pas pour activer d’autres neurones, mais plutôt pour les faire taire. Tout comme les gardiens de la maternelle ou les gardiens du musée  : leur activité très laborieuse et très énergivore est de garder les autres calmes et tranquilles », explique Helmstaedter. “Imaginez maintenant une pièce pleine de gardes de musée, tous se faisant taire mutuellement. C’est ce que le cerveau humain a développé ! ”

Mais qu’est-ce que cela pourrait signifier? Des travaux théoriques ont suggéré que de tels réseaux de silencieux peuvent prolonger le temps pendant lequel les événements récents peuvent être conservés dans le réseau neuronal : étendre la mémoire de travail. “En fait. déclare Helmstaedter. Il ajoute : “Cela pourrait aussi être un web site de changement pathologique, et doit être étudié dans le contexte des troubles neuropsychiatriques. Et enfin et surtout : aucune des principales méthodes d’IA d’aujourd’hui n’utilise de tels réseaux d’interneurone à interneuron.”

Vidéo  : https://youtu.be/5oZXnUrsgiY