Ruby Villar-Documet - Psychologue clinicienne, Psychothérapeute, Paris
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137. NEUROSCIENCES, NEUROLOGIE & PSYCHOLOGIE

Maintenir l'équilibre dans le cerveau

Résumé : La réduction de la « protéine tau » peut prévenir l'activité cérébrale anormale associée à la maladie d'Alzheimer, à l'autisme et à l'épilepsie.

Source: Institut Gladstone

L'année scolaire étant bien avancée, nous reconnaissons tous l'importance de stimuler les élèves. Cependant, nous savons également que les enfants surstimulés peuvent faire des ravages dans une salle de classe, laissant un enseignant essayer de reprendre le contrôle de son groupe. La situation est très similaire dans le cerveau, où les cellules doivent rester actives, mais de manière ordonnée, pour mener à bien leurs nombreuses tâches importantes.

Si trop de cellules excitatrices (les élèves de cette métaphore) commencent à s'activer en même temps, la surexcitation peut se propager à travers tout un réseau de neurones (la salle de classe), entraînant une activité épileptique. Ainsi, les cellules inhibitrices (les enseignants) tassent l'excitation pour maintenir l'équilibre dans le cerveau.

Maintenant, des chercheurs des instituts Gladstone ont découvert que la réduction des niveaux de la protéine tau, connue pour son rôle dans la maladie d'Alzheimer et d'autres maladies neurodégénératives, modifie les cellules excitatrices et inhibitrices de manière à rendre plus difficile pour le cerveau une surexcitation.

« L'épilepsie peut être associée à de nombreux troubles cérébraux, notamment la maladie d'Alzheimer et l'autisme », explique Lennart Mucke, MD, directeur du Gladstone Institute of Neurological Disease et auteur principal de la nouvelle étude publiée dans la revue  Cell Reports . « Nous avons précédemment montré dans des modèles murins que la réduction des niveaux de tau rend le cerveau plus résistant à l'épilepsie de diverses causes, mais nous nous sommes interrogés sur les mécanismes sous-jacents. Nos récentes découvertes ont mis en lumière la manière dont la réduction de tau affecte différents types de cellules cérébrales impliquées dans la création d'une activité réseau anormale. »

Il est essentiel de préserver un équilibre entre l'activité des cellules excitatrices et inhibitrices pour que le cerveau traite les informations, contrôle correctement les mouvements et perçoive les choses telles qu'elles sont réellement, plutôt que de manière déformée.

« Les maladies qui nous intéressent ont en commun de provoquer un déséquilibre excitation-inhibition dans le cerveau », explique Mucke, qui est également professeur distingué Joseph B. Martin de neurosciences et professeur de neurologie à l'UC San Francisco.

 

137.neurosciences neurologie psychologie

Il est essentiel de préserver un équilibre entre l'activité des cellules excitatrices et inhibitrices pour que le cerveau traite les informations, contrôle correctement les mouvements et perçoive les choses telles qu'elles sont réellement, plutôt que de manière déformée. L'image est dans le domaine public



Mucke et son équipe ont découvert que la réduction des niveaux de tau avait un impact à la fois sur les cellules excitatrices et inhibitrices, mais de différentes manières. Ils ont montré que les neurones excitateurs dépourvus de tau se déclenchent moins, alors que les neurones inhibiteurs dépourvus de tau sont plus facilement stimulés pour se déclencher.

Ensemble, ces effets réduisent le rapport excitation-inhibition dans les réseaux cérébraux, contrecarrant les maladies qui provoquent des augmentations anormales de ce rapport. Pour revenir à l'exemple de la classe, les effets neuronaux de la réduction de tau équivalent à rendre les élèves moins exubérants et les enseignants plus efficaces pour les superviser.

Tout comme le calme en classe facilite l'apprentissage, l'effet calmant de la réduction de tau sur les réseaux cérébraux pourrait améliorer la capacité du cerveau à remplir ses fonctions, en particulier lorsque le calme est perturbé par la maladie. Les connaissances acquises dans la nouvelle étude pourraient aider à orienter le développement de nouvelles thérapies qui ciblent le tau comme moyen de réduire les activités cérébrales anormales dans une gamme de maladies neurologiques et psychiatriques.

D'autres auteurs incluent Che-Wei Chang, Mark D. Evans, Xinxing Yu et Gui-Qiu de Gladstone.

Financement : Le travail a été soutenu par les National Institutes of Health (subvention MH115679), le Ray and Dagmar Dolby Family Fund, le Tau Consortium, l'Alzheimer's Association et une bourse Alan Kaganov.

À propos de cette actualité de la recherche en neurologie

Auteur : Julie Langelier
Source : Instituts Gladstone
Contact : Julie Langelier – Instituts Gladstone
Image : L'image est dans le domaine public
Recherche originale : accès libre.
« La réduction de Tau affecte différemment les neurones excitateurs et inhibiteurs, réduit les rapports excitation/inhibition et contrecarre l'hypersynchronie du réseau » par Lennart Mucke et al. Rapports de cellule

Résumé

La réduction de Tau affecte différemment les neurones excitateurs et inhibiteurs, réduit les rapports excitation/inhibition et contrecarre l'hypersynchronie du réseau

Points forts
•    L'ablation Tau réduit l'activité de base et le rapport E/I des neurones excitateurs
•    L'ablation Tau augmente préférentiellement l'excitabilité des neurones inhibiteurs
•    L'ablation tau module les AIS des neurones inhibiteurs
•    Une activité neuronale réduite et une inhibition accrue contrecarrent l'hypersynchronie du réseau

Sommaire
La protéine tau a été impliquée dans de nombreux troubles cérébraux. Dans les modèles animaux, la réduction de tau supprime l'épileptogenèse de diverses causes et améliore les anomalies synaptiques et comportementales dans diverses conditions associées à des rapports excitation-inhibition (E/I) excessifs.

Cependant, les mécanismes sous-jacents sont inconnus. L'ablation génétique globale de tau chez la souris réduit le potentiel d'action (PA) de décharge et le rapport E/I des cellules pyramidales dans les tranches corticales aiguës sans affecter l'excitabilité de ces cellules.

L'ablation tau réduit les entrées excitatrices des neurones inhibiteurs, augmente l'excitabilité de ces cellules et modifie structurellement leurs segments initiaux axonaux (AIS). Dans les cultures neuronales primaires soumises à une surstimulation prolongée, l'ablation tau diminue la réponse homéostatique des AIS dans les neurones inhibiteurs, favorise l'inhibition et supprime l'hypersynchronie.

Ensemble, ces altérations différentielles des neurones excitateurs et inhibiteurs aident à expliquer comment la réduction de tau empêche l'hypersynchronie du réseau et contrecarre les troubles cérébraux provoquant des rapports E/I anormalement augmentés.

 

Novembre 2021