EPFL: le centre de coordination du cerveau mieux compris
(Keystone-ATS) La lutte contre la maladie de Parkinson pourrait se trouver renforcée par des chercheurs de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). Les scientifiques ont identifié les neurones qui déclenchent notamment le mouvement.
Cette découverte publiée dans la revue Neuron apporte une pièce au puzzle du cerveau. Elle améliore la compréhension d’une zone étroitement impliquée dans des maladies neurodégénératives comme le Parkinson et la maladie de Huntington, informe mercredi la Haute école dans un communiqué.
La plus importante fonction du cerveau est peut-être de traiter l’information sensorielle pour prendre des décisions, comme bouger pour attraper un objet. Une partie du cerveau dédiée à cet effet est une large zone centrale appelée “striatum”. Des neuroscientifiques de l’EPFL ont découvert comment une sorte de neurone spécifique du striatum contribue à un mouvement volontaire.
Le striatum constitue le “centre de coordination” pour plusieurs fonctions cognitives supérieures, comme la planification motrice et la préparation de l’action, la prise de décision, la motivation, le renforcement et la perception de la récompense. Il contient différents types de neurones, mais leurs rôles distincts sont largement méconnus.
Expérience sur les souris
Pour trouver des réponses, les chercheurs de l’EPFL Tanya Sippy, Damien Lapray, Sylvain Crochet et Carl Petersen ont étudié le striatum chez la souris. L’animal a été conditionné pour lécher un récipient à chaque fois qu’on lui touchait une moustache. Cette tâche simple a permis aux chercheurs d’observer des groupes de neurones spécifiques, et de voir lesquels étaient actifs.
La première partie de l’expérience a utilisé une technique qui permet de lire les variations électriques dans des neurones individuels. Dans ce cas, il s’agissait de neurones projetant depuis le striatum jusqu’à une zone proche, la substance noire. Cette petite région sombre joue un rôle important dans la récompense, la dépendance et le mouvement.
Localisation de la commande de l’action
Cette expérience a montré que lorsqu’on touche les moustaches de l’animal pour lui faire lécher le récipient, certains neurones répondent avec ce qui semble être un signal pour initier l’action. Ces neurones appartiennent au striatum, mais projettent depuis celui-ci jusqu’à la substance noire. Les chercheurs ont ainsi localisé la partie du cerveau qui donne vie aux actions.
Les chercheurs ont ensuite fait l’expérience inverse: ils ont stimulé des neurones spécifiques dans le striatum pour voir si cela provoquerait l’action de lécher de la part des souris. Pour cela, ils ont employé une technique dans laquelle l’équipe de Carl Petersen est “devenue experte”: l’optogénétique.
Les chercheurs ont découvert qu’en stimulant les mêmes neurones responsables du signal déclencheur – celles qui projettent dans la substance noire – ils obtenaient la réaction de léchage. En d’autres termes, les chercheurs ont contourné le circuit, causant la même réponse (le léchage) sans le stimulus externe (le contact sur la moustache). Ces expériences d’optogénétique ont ajouté des preuves que ces neurones suffisent à initier une action.
