La mystérieuse « zone d’incertitude » du cerveau se comporte de manière inattendue

La mystérieuse "zone d'incertitude" du cerveau se comporte de manière inattendue

Une équipe de recherche allemande l’a découvert, détectant une manière non conventionnelle de gérer la formation de la mémoire.

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Une zone peu étudiée du cerveau connue sous le nom de « zone d’incertitude » ou « zone d’incertitude » semble gérer la formation de la mémoire en tandem avec le néocortex, la partie la plus grande et la plus complexe de notre cerveau, longtemps considérée comme le stockage définitif. site de souvenirs à long terme. Mais comment la « zone d’incertitude » dépose-t-elle des traces d’événements et d’expériences passés dans le néocortex ? Une équipe de recherche allemande a récemment découvert que cette zone du cerveau utilise une méthode non conventionnelle pour contrôler rapidement la formation de la mémoire, fournissant la première analyse fonctionnelle de la façon dont cette stratégie affecte le traitement de l’information dans le néocortex.

La « zone d’incertitude » du cerveau affecte la capacité à former des souvenirs

Pour former des souvenirs, le cerveau doit établir des liens entre les signaux sensoriels ascendants dérivés des stimuli environnementaux et les signaux descendants générés en interne qui transmettent des informations sur les expériences passées et les objectifs actuels. Les signaux descendants, au centre de la recherche, partagent tous un certain nombre de caractéristiques communes – ils signalent par l’excitation synaptique, la manière standard d’envoyer des informations entre les régions corticales, et ils présentent également un régime commun pour le codage de la mémoire – mais un des types de signaux beaucoup plus rares et moins nombreux, appelés voies inhibitrices à longue portée, stimulent la potentialisation négative des synapses, ce qui, selon des preuves de plus en plus nombreuses, a des effets étonnamment robustes sur la fonction et le comportement du réseau neuronal.

Pour tester si de telles entrées négatives sont présentes dans le cortex et, si oui, dans quelle mesure elles contribuent à la formation de la mémoire, des chercheurs de la Faculté de médecine de l’Université de Fribourg, dirigés par le professeur Johannes Letzkus et l’Institut Max Planck pour la recherche sur le cerveau de Francfort-sur-le-Main a concentré ses efforts sur le suivi des réponses des synapses individuelles de la « zone d’incertitude » dans le néocortex des modèles murins.

L’enquête, dont les résultats viennent d’être publiés dans la revue scientifique Neurones, ont révélé que les synapses de la « zone d’incertitude » encodent l’expérience d’apprentissage de manière unique et bidirectionnelle. « Les résultats étaient incroyables – a déclaré Anna Schroeder, première auteure de l’étude et chercheuse postdoctorale dans le laboratoire du professeur Letzkus -. Alors qu’environ la moitié des synapses ont développé des réponses positives plus fortes pendant l’apprentissage, l’autre moitié a fait exactement le contraire. Nous avons donc observé une redistribution complète de l’inhibition au sein du système après l’apprentissage”.

En d’autres termes, la zone d’incertitude influence la formation des souvenirs à travers ce type de signal descendant moins courant, appelé la voie inhibitrice à longue portée qui, comme son nom l’indique, exerce une action inhibitrice, supprimant ou bloquant la route selon les besoins. .

Dans des expériences distinctes, le Dr Schroeder a également découvert que le silence de ces voies pendant la phase d’apprentissage endommage ensuite la trace de la mémoire, indiquant que la fonctionnalité bidirectionnelle qui se produit dans ces signaux est nécessaire à l’apprentissage. Et il a également observé que ces voies inhibitrices forment préférentiellement des connexions fonctionnelles avec d’autres neurones inhibiteurs du néocortex, créant une boucle désinhibitrice à longue portée. « Cette connectivité implique qu’une activation de la zone incertaine doit se traduire par une excitation nette des circuits néocorticaux – a ajouté le chercheur -. Cependant, la combinaison de cette excitation avec la redistribution de l’inhibition que nous voyons avec l’apprentissage montre que cette voie a probablement des conséquences encore plus complexes dans le traitement néocortical.”.

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