Une nouvelle étude remet en question l’opinion de longue date selon laquelle le soma neuronal est l’unité informatique clé du cerveau. En démontrant que les dendrites jouent un rôle crucial dans la plasticité neuronale et d’autres dynamiques, cette recherche pourrait redéfinir notre compréhension de la fonctionnalité cérébrale et des origines des maladies.
Des recherches récentes suggèrent qu’un certain nombre de caractéristiques neuronales, traditionnellement considérées comme provenant du corps cellulaire ou du soma, pourraient en réalité provenir de processus dans les dendrites. Cette découverte a des implications significatives pour l’étude des maladies dégénératives et pour la compréhension des différents états d’activité cérébrale pendant le sommeil et l’éveil.
Le cerveau est un réseau complexe comprenant des milliards de neurones. Le corps cellulaire de chaque neurone, ou soma, communique simultanément avec des milliers d’autres neurones via ses synapses. Ces synapses agissent comme des liens, facilitant l’échange d’informations. De plus, chaque neurone reçoit des signaux entrants via ses arbres dendritiques, qui sont très ramifiés et s’étendent sur de grandes longueurs, ressemblant à la structure d’un vaste et complexe réseau arboricole.
Au cours des 75 dernières années, une hypothèse centrale des neurosciences a été que l’élément informatique de base du cerveau est le soma neuronal, où les arbres dendritiques longs et ramifiés ne sont que des câbles qui leur permettent de collecter les signaux entrants de ses milliers de neurones connectés. Cette hypothèse de longue date est aujourd’hui remise en question.
Nouveaux résultats de recherche
Dans un article qui vient d’être publié dans Physique Ades chercheurs de l’Université Bar-Ilan en Israël révèlent que de nombreuses caractéristiques dynamiques communément attribuées au soma peuvent provenir de mécanismes dendritiques.
« En général, les expériences in vitro examinent les neurones en utilisant un potentiel de membrane de maintien fixe, imitant les conditions physiologiques de cerveaux intacts à l’état éveillé », a déclaré le professeur Ido Kanter, du département de physique de Bar-Ilan et de recherche multidisciplinaire sur le cerveau de Gonda (Goldschmied). Center, qui a dirigé la recherche. « Nous sommes allés à l’encontre des idées reçues et avons réalisé de nouveaux types d’expériences, violant les conditions physiologiques du cerveau. Les résultats ont montré que les caractéristiques neuronales sont indépendantes de ces conditions physiologiques, une découverte qui identifie fortement les dendrites comme les segments qui contrôlent les caractéristiques de la plasticité neuronale, telles que la fréquence de déclenchement neuronal et le seuil de stimulation du neurone.
Un changement de paradigme dans la recherche sur le cerveau : le nouveau neurone et le nouveau type d’apprentissage. Crédit : Prof. Ido Kanter, Université Bar-Ilan
Les preuves expérimentales présentées soutiennent les recherches antérieures de Kanter et de son équipe de recherche expérimentale – menées par le Dr Roni Vardi – indiquant des preuves efficaces d’apprentissage de l’arbre dendritique pour l’adaptation sous-dendritique à l’aide de cultures neuronales, ainsi que d’autres propriétés anisotropes des neurones, comme différentes formes d’onde de pointe, réfractaires. périodes et débits de transmission maximaux.
Les nouveaux résultats appellent à réexaminer l’origine des maladies dégénératives, puisque l’origine de nombreuses fonctionnalités neuronales dépasse le cadre traditionnel et doit être attribuée aux dendrites plutôt qu’au soma. De plus, les résultats questionnent l’origine des états d’éveil et de sommeil de notre cerveau qui sont communément attribués au niveau du potentiel membranaire somatique.
