Ruby Villar-Documet - Psychologue clinicienne, Psychothérapeute
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BIBLIOGRAPHIE

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DEPECHES SPÉCIALISÉES

37. NEUROSCIENCES

Communication et des troubles du développement du cerveau

| février 2009 Society for Neuroscience

Until recently, scientists believed that inherited developmental brain disorders, such as fragile X syndrome, Rett syndrome, tuberous sclerosis, and autism, were caused by permanent brain abnormalities. Jusqu'à récemment, les scientifiques croyaient que ce que l’on désigne comme « les troubles héréditaires de développement du cerveau », telles que : le syndrome de l'X fragile, syndrome de Rett, une sclérose tubéreuse, et l'autisme, ont été causées par des anomalies cérébrales permanentes. New research now suggests, however, that these devastating disorders may result from disruptions at the trillions of tiny junctures, or synapses, between brain cells — disruptions that may one day prove reversible.

Une nouvelle recherche suggère maintenant, toutefois, que ces troubles dévastateurs sont la suite de perturbations les milliards de petits moments, ou synapses, entre les cellules du cerveau - les perturbations qui pourront un jour être réversible.

Image gracieuseté de Mark Bear, Howard Hughes Medical Institute, Massachusetts Institute of Technology.

In fragile X mental retardation, the lack of the protein FMRP causes an overproduction of dendritic spines. En retard mental du X fragile, l'absence de la protéine FMRP provoque une surproduction d'épines dendritiques. FMRP normally acts as a “brake” on synapse generation, balancing the “accelerator” effects of mGluR5. FMRP normalement comme un "frein" à la génération de la synapse, l'équilibre entre les "accélérateurs" effets de mGluR5.

The three panels show dendrites from a normal or “wild-type” mouse (left); from the fragile X mouse model, which lacks FMRP (middle); and from the fragile X mouse model after mGluR5 has been reduced (right).Les trois panneaux montrent dendrites normale ou d'une "wild-type" de souris (à gauche), de la souris modèle de l'X fragile, qui manque de FMRP (milieu) et de l'X fragile après mGluR5 modèle de souris a été réduit (à droite). The increased density of spines in the fragile X mouse model is rescued to normal levels by reducing mGluR5. L'augmentation de la densité des épines dans le modèle de souris X fragile est sauvée à la normale en réduisant mGluR5.

À la jonction entre deux neurones ou cellules nerveuses, est un écart infime, à environ 20 nanomètres (milliardièmes de mètre) de large - un point de contact virtuel. This physical gap functions as the site of communication from one neuron to another through chemical signals. Cet écart fonctions physiques comme le site de la communication d'un neurone à l'autre par des signaux chimiques. Given a non-stop flurry of messages, synapses are crucial for brain function, including cognition (thinking). Compte tenu de la non-stop une avalanche de messages, les synapses sont cruciales pour le fonctionnement du cerveau, y compris la cognition (la pensée). Without well-formed and well-running synapses, learning, memorizing, planning, and reasoning become slower or even impossible. Sans bien formés et bien en marche des synapses, l'apprentissage, de mémorisation, de planification, de raisonnement et de devenir plus lent, voire impossible.

With advances in genetics and molecular biology, neuroscientists have recently begun to investigate synapses in the hopes of unraveling the mysteries of a number of inherited developmental brain disorders, such as fragile X syndrome, Rett syndrome, tuberous sclerosis, and autism. Avec les progrès de la génétique et la biologie moléculaire, des neurosciences ont récemment commencé à enquêter sur les synapses, dans l'espoir de démêler les mystères d'un certain nombre de troubles héréditaires de développement du cerveau, telles que le syndrome de l'X fragile, syndrome de Rett, une sclérose tubéreuse et autisme. So far, the results have been promising. Jusqu'à présent, les résultats ont été prometteurs. The research suggests that in some cases damage from these disorders may potentially be reversed by treatments that alter synaptic function. La recherche suggère que, dans certains cas, les dommages causés par ces troubles peuvent être renversée par les traitements qui modifient la fonction synaptique.

This exciting research is leading to: Cette aventure est la recherche menant à:

  • A greater understanding of the neurobiological causes of inherited mental retardation. Une meilleure compréhension des causes neurobiologiques de retard mental hérédi taire.
  • Treatments that may one day reverse the cognitive impairments and other symptoms of genetic brain disorders. Traitements qui un jour pourront renverser « les cognitions » et d'autres symptômes de la génétique des troubles du cerveau.

The role of synapses in inherited developmental brain disorders emerged from research on fragile X syndrome , the most common form of inherited mental retardation that also causes autism symptoms in 15–30 percent of cases. Le rôle des synapses dans le cerveau de troubles héréditaires de développement issu de la recherche sur le syndrome de l'X fragile, la forme la plus fréquente de retard mental héréditaire qui provoque aussi des symptômes de l'autisme à 15-30 pour cent des cas. Fragile X syndrome results from an X chromosome gene mutation that stifles the production of a particular protein (the fragile X mental retardation protein, or FMRP). Fragile X syndrome résulte d'une mutation du gène du chromosome X qui étouffe la production d'une protéine particulière (le retard mental du X fragile en protéines, ou FMRP). Without FMRP, neurons develop abnormally long and spindly dendritic spines, the little branchlike projections that receive inputs from synapses by other neurons. Sans FMRP, les neurones développent anormalement long et spindly épines dendritiques, le petit branchlike projections qui reçoivent des contributions de synapses par d'autres neurones. Thin spines are associated with weak connections — and communication — between neurons. Thin épines sont associés à des liens faibles - et de la communication - entre les neurones.

Scientists have recently identified a second major player in this spine-shaping process. Les scientifiques ont récemment identifié un deuxième grand acteur de la colonne vertébrale de ce processus d'élaboration. Many of these synapses have special receptors for the chemical messenger glutamate. Bon nombre de ces synapses ont des récepteurs pour le messager chimique glutamate. These receptors, known as metabotropic glutamate receptors, or mGluR5 (“M-Glue-Are-5”), are engaged in a delicate push-pull balancing act with FMRP. Ces récepteurs, appelés récepteurs de glutamate métabotropique ou mGluR5 ( "M-Colle-Êtes-5"), sont engagés dans un push-pull délicat équilibre avec FMRP. Without FMRP, their signals run unchecked, overactivating the synapses — and interfering with the development of normal spines. Sans FMRP, leurs signaux de courir n'est pas cochée, les synapses overactivating - et interférer avec le développement normal des épines.

Researchers are now trying to determine if blocking these receptors might be an effective therapy for fragile X syndrome. Les chercheurs tentent maintenant de déterminer si le blocage de ces récepteurs pourrait être une thérapie efficace pour le syndrome de l'X fragile. Studies involving mice bred with the disorder have produced encouraging results. Études impliquant des souris de race avec la maladie ont donné des résultats encourageants. Reducing mGluR5 signals in the mice resulted in more normal dendritic spines, improved memory, a restoration of normal body growth, and reduced seizures — symptoms also experienced by people with fragile X syndrome. Réduire mGluR5 signaux dans les souris a entraîné plus d'épines dendritiques normale, l'amélioration de la mémoire, une restauration de la croissance normale du corps, et de réduire les saisies - symptômes rencontrés par les personnes ayant le syndrome de l'X fragile. Human research studies involving receptor blockers may begin soon. Dans" l'homme des études de recherche impliquant des « bloqueurs des récepteurs » mais ils doivent commencer bientôt.

Yet another protein, MeCP2 (methyl-CpG binding protein 2) has been found to play a critical role in fine-tuning the number of synapses formed in the developing brain.Pourtant, une autre protéine, MeCP2 (methyl-CpG binding protein 2) a été trouvée et elle peut jouer un rôle essentiel afin de peaufiner le nombre de synapses formées dans le cerveau en développement. Too much MeCP2 leads to excess synapses, while too little causes a shortage. Trop de MeCP2 conduit à un excès de synapses, tandis que trop peu de causes à une pénurie. The latter situation occurs in the childhood brain disorder Rett syndrome . Cette dernière situation se produit dans l'enfance du cerveau, syndrome de Rett. In both cases, the result is mental retardation and may include autism symptoms, among others. Dans les deux cas, le résultat est un retard mental et dans l’autisme se rajoutent encore d’autres symptômes. Researchers are now looking for ways to design effective therapies that might balance the expression of MeCP2 in the brain. Les chercheurs sont à la recherche de façons de concevoir des thérapies efficaces qui pourraient équilibrer l'expression de MeCP2 dans le cerveau.

Synapse malfunction is also thought to be involved with tuberous sclerosis , a brain disorder associated with mutations in two genes, TSC1 and TSC2.Synapse dysfonctionnement participe aussi à la sclérose tubéreuse, un trouble du cerveau associée à des mutations dans deux gènes, TSC1 et TSC2. Half of the estimated 50,000 Americans with tuberous sclerosis have autism and epilepsy. La moitié de l'estimation de 50.000 Américains ont une sclérose tubéreuse de l'autisme et l'épilepsie. Many also have severe mental retardation. Beaucoup ont également un retard mental sévère. Even individuals with mild cases are likely to experience learning disabilities and short-term memory problems. Même les personnes avec des cas légers sont susceptibles d’avoir une expérience problématique dans l'apprentissage et la mémoire à cour terme.

The mutated genes in tuberous sclerosis lead to excessive activity of a protein that helps regulate synaptic signals — the affected genes normally provide instructions that prevent cells from growing and dividing too fast or in an uncontrolled way. Les gènes mutés dans la sclérose tubéreuse conduisent à une activité excessive d'une protéine qui aide à réguler les signaux synaptiques - les gènes affectés normalement vont fournir des instructions qui empêchent les cellules de la croissance, réalisant en plus une division des cellules trop vite ou de manière incontrôlée. In recent studies, scientists investigated whether treatments of rapamycin (a drug used to prevent tissue rejection after organ transplants) could inhibit this overactivation in mice bred with tuberous sclerosis. Dans des études récentes, chez les souris avec une sclérose tubéreuse, The treatment not only prevented the mice from experiencing seizures, it also restored their ability to store memories and learn.les scientifiques ont cherché à savoir si les traitements de la rapamycine (un médicament utilisé pour prévenir le rejet de tissus après la transplantation d'organes) pourrait inhiber cette overactivation. The treatment not only prevented the mice from experiencing seizures, it also restored their ability to store memories and learn. Le traitement, non seulement a empêché chez les souris la mutation des gènes mais il a également restauré leur capacité de stocker des souvenirs et d'apprendre. Human research studies are underway. Dans l'homme des études sont en cours.

Dans l’Autism may also originate with abnormalities in synaptic proteins that span the gap across the synapse.Autisme les protéines synaptiques et leur écart dans les synapses sont également à l'origine d'anomalies. One area of focus is the neuroligin family of proteins and their interacting partners, which are encoded by genes mutated in some people with autism. Un domaine d'intérêt est le neuroligin protéines de la famille et de leurs partenaires d'interaction, elles sont codées par des gènes mutés chez certaines personnes atteintes d'autisme. The mutations trigger either an over- or underexpression of these proteins, which disrupts the sending and receiving of messages at synapses. Les mutations et le déclenchement de ces protéines, perturbe l'envoi et la réception de messages à synapses. This may explain the problems with social interaction, behavior, and learning experienced by the more than 1 million Americans with autism. Celle-ci explique les problèmes de l'interaction sociale, le comportement et l'apprentissage par l'expérience dans plus de 1 millions d'Américains atteints d'autisme.

Much more research is needed to fully understand the role of synapses in autism and other genetic conditions that affect learning and other cognitive skills.Beaucoup plus de recherches sont nécessaires pour comprendre pleinement le rôle des synapses dans l'autisme et d'autres maladies génétiques qui affectent l'apprentissage et à d'autres compétences cognitives. But scientists are optimistic that the study of these points of virtual contact between neurons may one day lead to monumental advancements in the treatment of these devastating brain disorders. Mais les scientifiques sont convaincus que l'étude de ces points de contact entre les neurones virtuels vont un jour conduire à des progrès monumental dans le traitement de ces troubles dévastateurs cerveau.

Additional ResourcesRessources supplémentaires

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