2024-04-17 05:51:05
Dépourvus de tête, de nombreux insectes continueront à donner des coups de pied et à se contracter jusqu’à ce qu’enfin, vidés de toute vie, leurs mouvements s’arrêtent complètement.
Les scientifiques savent depuis un certain temps que la moelle épinière est capable d’exécuter des mouvements des membres au-delà des mouvements saccadés réflexes, au point même de s’adapter pour éviter les stimulations désagréables.
La manière dont ses neurones « apprennent » de nouvelles réponses sans l’accord du cerveau n’a jamais été claire.
Une étude sur des souris transgéniques menée par des chercheurs du VIB-Neuro-Electronics Research Flanders en Belgique a découvert le rôle d’un gène spécifique exprimé dans les nerfs spinaux dans la mémorisation des réponses aux menaces potentielles.
«Non seulement ces résultats remettent en question l’idée dominante selon laquelle l’apprentissage moteur et la mémoire sont uniquement confinés aux circuits cérébraux, mais nous avons également montré que nous pouvions manipuler le rappel moteur de la moelle épinière, ce qui a des implications pour les thérapies conçues pour améliorer la récupération après une lésion de la moelle épinière», explique neurologue et chercheuse principale Aya Takeoka.
Alors que le cerveau est responsable de la plupart des formes de mouvement, la moelle épinière est plus qu’une simple autoroute pour les signaux nerveux. Il contient des populations génétiquement diverses de neurones capables de se modeler pour répondre aux besoins individuels en matière de locomotion ou de retrait de la douleur à mesure que l’individu se développe.
Aussi complexe que soit cet organe, les nerfs de la moelle épinière peuvent être divisés en deux catégories de base : ceux qui transportent des informations sensorielles, appelés neurones dorsaux, et les tissus qui contrôlent les réponses motrices, appelés neurones ventraux.
Au sein de chaque classe, les neurones inhibiteurs agissent comme des barrières de sécurité, ajustant et coordonnant les sensations et les mouvements au nom du cerveau.
La manière dont ces classifications distinctes des tissus de la moelle épinière fonctionnent ensemble pour apprendre de nouvelles réponses longtemps après que les nerfs se soient verrouillés est une question urgente pour les neurologues cherchant des moyens d’aider les nerfs endommagés à se rétablir.
Takeoka et son équipe ont placé des souris avec la moelle épinière sectionnée dans des harnais qui suspendaient leurs membres postérieurs dans les airs, leur permettant de se déplacer librement. Sans que leur cerveau envoie et reçoive des signaux de leurs pattes arrière, toutes les réponses étaient laissées à leurs nerfs spinaux.
En stimulant les pieds des animaux testés avec de légères décharges électriques – l’une à des moments aléatoires, l’autre uniquement en réponse à un certain degré d’affaissement des jambes – les chercheurs ont pu tester si la moelle épinière pouvait apprendre à réagir à un stimulus négatif. .
Alors qu’une souris apprenait à relever ses pattes arrière, l’équipe a changé les rôles de chaque souris un jour plus tard, démontrant que les réponses apprises n’étaient pas des adaptations à court terme. Les nerfs avaient vraiment appris un nouveau tour.
L’équipe a ensuite utilisé six types différents de souris génétiquement modifiées pour identifier les mécanismes probables qui préservaient la mémoire du choc électrique dans les nerfs spinaux.
En excluant un par un différents types de cellules nerveuses génétiquement distinctes, ils ont trouvé celles présentant des nerfs entravés au sommet de la moelle, en particulier celles dépourvues d’un système fonctionnel. Ptf1a gène, étaient incapables de s’adapter aux chocs. Parmi ceux qui s’étaient adaptés, invalidants Ptf1a n’ont pas inversé ce qu’ils avaient appris.
D’un point de vue médical, comprendre comment notre moelle épinière peut rester plastique tout au long de la vie et continuer à réagir aux changements environnementaux pourrait inspirer de nouvelles recherches sur les traitements des lésions du système nerveux chez l’homme.
«Il est essentiel de mieux comprendre le mécanisme sous-jacent si nous voulons comprendre les fondements de l’automaticité du mouvement chez les personnes en bonne santé et utiliser ces connaissances pour améliorer la récupération après une lésion médullaire», explique Takeoka.
Cette recherche a été publiée dans Avancées scientifiques.
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