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Les neurones communiquent entre eux par des synapses, zones de contact rapproché où des molécules de neurotransmetteur sont libérées par un neurone et agissent sur des récepteurs enchâssés dans la membrane du neurone positionné en face.
Mobilité des récepteurs du glutamate à la surface d'un neurone d'hippocampe de rat, mesurée par le suivi de molécules individuelles.
© Benjamin Compans et Daniel Choquet / IINS / CNRS-Université de Bordeaux
D'après de précédents travaux de l'équipe de Daniel Choquet, chercheur au CNRS et directeur de l'Institut interdisciplinaire des neurosciences (CNRS/Université de Bordeaux), ces récepteurs ne sont pas fixes mais bougent constamment dans la membrane. Les mêmes scientifiques ont alors suggéré, puis démontré de manière indirecte, que ces mouvements modifient le nombre de récepteurs présents à un instant donné dans une synapse, ajustant ainsi l'efficacité de la transmission entre neurones, et donc certaines formes d'apprentissage et de mémoire.
Cependant, rien n'avait jusqu'à présent permis d'observer la mobilité des récepteurs in situ, dans des situations plus naturelles que des cultures de neurones. C'est désormais chose faite: grâce au développement d'une "boîte à outils" complète, les scientifiques ont pu vérifier que cette mobilité existe dans le tissu cérébral intact, et qu'elle est indispensable à certaines formes de mémoire, comme la mémoire de peur contextuelle testée ici. Cette "boîte à outils" est composée d'un nouveau modèle animal, d'une technologie améliorée d'imagerie haute-résolution et de techniques de marquage et de contrôle de la dynamique des récepteurs. Elle permettra d'étudier n'importe quelle région du cerveau (outre l'hippocampe), pourra être transposée à d'autres types de récepteurs, et sera mise à profit par l'équipe pour étudier le rôle éventuel de la mobilité des récepteurs dans les retards mentaux et dans les troubles du spectre autistique.
Neurone dans une tranche d'hippocampe du modèle de souris mis au point par l'équipe, dans laquelle le récepteur du glutamate GluA2 est "étiqueté" de telle manière à ce qu'on puisse marquer un neurone isolé.
Magenta: marquage de GluA2, sur les dendrites du neurone.
Vert: GFP soluble qui marque le corps cellulaire et l'axone. Le neurone est imagé avec un microscope à feuille de lumière, une technologie d'imagerie haute-résolution.
© Angela Getz, Mathieu Ducros, Daniel Choquet / IINS et BIC / CNRS-Université de Bordeaux-Inserm.
Bibliographie:
High-resolution imaging and manipulation of endogenous AMPA receptor surface mobility during synaptic plasticity and learning,
Angela M. Getz, Mathieu Ducros, Christelle Breillat, Aurélie Lampin-Saint-Amaux, Sophie Daburon, Urielle François, Agata Nowacka, Mónica Fernández-Monreal, Eric Hosy, Frédéric Lanore, Hanna L. Zieger, Matthieu Sainlos, Yann Humeau & Daniel Choquet.
Science Advances, 27 juillet 2022.
DOI: 10.1126/sciadv.abm5298
Contacts:
- Daniel Choquet - Chercheur CNRS - daniel.choquet at u-bordeaux.fr
- Yann Humeau - chercheur CNRS - yann.humeau at u-bordeaux.fr
- Véronique Etienne - Attachée de presse CNRS - veronique.etienne at cnrs.fr
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