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Schéma de connectivité complet du système nerveux : une mise à jour

LES SCIENCESLA BIOLOGIESchéma de connectivité complet du système nerveux : une mise à jour

Réussir à cartographier le réseau neuronal complet des vers mâles et femelles est un progrès important vers la compréhension de la fonction du système nerveux.

Notre système nerveux est une connexion complexe de nerfs et de cellules spéciales appelées neurones qui transmettent des signaux à différentes parties du corps. Humain cerveau possède des milliards de neurones qui communiquent via un vaste réseau de connexions synaptiques. Il est important de comprendre le « câblage électrique » des connexions dans le système nerveux pour comprendre sa ou ses fonctions de cohésion et pour modéliser le comportement de l'organisme.

Dans une étude publiée le 3 juillet dans Nature, des chercheurs ont décrit le premier schéma de connectivité complet du système nerveux des deux sexes de l'animal – le nématode C. elegans. Ce petit ver rond adulte de 1 mm de long n'a qu'environ 1000 300 cellules et son système nerveux est donc très simple avec seulement environ 400 à XNUMX neurones. C. elegans a été utilisé comme système modèle en neurosciences en raison de similitudes avec les humains. Il est considéré comme un bon modèle pour finalement comprendre le cerveau humain complexe composé de plus de 100 milliards de neurones. Une étude antérieure, menée il y a plus de trois décennies, avait cartographié les connexions du système nerveux chez les vers ronds femelles (nématodes) C. elegans bien qu'avec moins de détails.

Dans la présente étude, les chercheurs ont analysé des micrographies électroniques déjà disponibles et également de nouvelles d'hommes et de femmes adultes. vers et les a reconstitués à l'aide d'un logiciel spécialisé pour créer des schémas de câblage complets des deux sexes. Ce diagramme ressemble à une « carte neuronale » et s'appelle le « connectome ». Les diagrammes des matrices contenaient toutes (a) les connexions entre les neurones individuels, (b) les connexions entre les neurones et les muscles et autres tissus et (c) les synapses entre les cellules musculaires de l'animal entier. Les voies synaptiques sont très similaires chez les vers mâles et femelles, bien que le nombre de synapses diffèrent par leur force et soient donc responsables des caractéristiques des comportements masculins et féminins spécifiques au sexe à plusieurs niveaux. La cartographie détaillée de l'entrée sensorielle à la sortie de l'organe terminal permet de déduire comment ces animaux réagissent à leur environnement externe et quelles connexions nerveuses sont responsables de quel comportement particulier.

La « structure » ​​du système nerveux du ver est une étape importante vers la cartographie quantitative des différentes connexions neuronales à l'intérieur du cerveau, de sa région et du système nerveux pour déchiffrer le comportement du ver. Le comportement de ces animaux pourrait aider à spécifier les connexions neuronales qui peuvent faiblir et provoquer une maladie. De nombreuses molécules du système nerveux des vers ronds sont similaires au système nerveux humain. Cette étude peut éventuellement nous aider à comprendre les connexions dans le système nerveux humain et leur relation avec la santé et la maladie. Étant donné que de nombreux troubles neurologiques et psychiatriques sont connus pour être causés par un problème dans ce « câblage », comprendre les connexions peut nous aider à développer des thérapies pour différentes maladies mentales.

***

{Vous pouvez lire le document de recherche original en cliquant sur le lien DOI ci-dessous dans la liste des sources citées}

Sources)

1. Cook, SJ et al. 2019. Connectomes d'animaux entiers des deux sexes de Caenorhabditis elegans. La nature. 571 (7763). https://doi.org/10.1038/s41586-019-1352-7
2. White JG et al. 1986. La structure du système nerveux du nématode Caenorhabditis elegans. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 314 (1165). https://doi.org/10.1098/rstb.1986.0056

Équipe SCIEU
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