Les chercheurs du projet Human Brain ont affiné leur modèle de cerveau humain et dévoilé le mystère de la formation des souvenirs et de l'adaptation du système nerveux.
Les souvenirs font partie intégrante de notre vie. Ce n'est pas pour rien que la perte de mémoire à court ou à long terme affecte fortement la psyché humaine, et dans le premier cas elle peut même l'arracher du reste du monde. Dans un cerveau sain, les informations peuvent être stockées pendant plusieurs années, même si leur connaissance a été éphémère. Mais comment cela se produit-il?
Le traitement de l'information dans le cerveau a lieu dans des neurones connectés par des synapses. Chaque modification de ces synapses a un impact sur la façon dont nous nous souvenons des choses ou réagissons à certains stimuli. Une façon de modifier les circuits neuronaux est le processus de plasticité synaptique, par lequel certaines synapses sont renforcées ou affaiblies au fil du temps en réponse à l'activité neuronale.
En analysant les réseaux de réactions biochimiques qui sous-tendent la modification synaptique, les scientifiques du Human Brain Project, qui a réuni des chercheurs de différentes universités européennes, ont pu acquérir de nouvelles connaissances sur les mécanismes de la plasticité.
Dans les neurones, le traitement de l'information externe et interne se produit par la transmission de signaux à travers des réseaux synaptiques. Ce sont eux qui déterminent la plasticité synaptique. Parfois, même des molécules individuelles - enzymes ou protéines - sont capables de déclencher une puissance de calcul sur ces réseaux. L'une de ces molécules est la famille d'enzymes adénylate cyclase (AC) de mammifères, qui peut traduire les signaux extracellulaires en molécule intracellulaire d'adénosine monophosphate cyclique (AMPc), l'une des principales molécules de signalisation cellulaire.
Dans leurs travaux, les neuroscientifiques du projet ont découvert que le cerveau produit neuf variantes de protéines AC. L'une d'elles, AC5, est la forme dominante du striatum, une structure impliquée dans la mémoire, le comportement et la récompense pour l'acquisition de nouvelles compétences. Pendant l'entraînement, la production d'AMPc est essentielle pour renforcer les synapses reliant les neurones du cortex cérébral au striatum. De plus, il s'est avéré que la formation de ces liaisons dépend de plusieurs systèmes, tels que la dopamine et l'acétylcholine.
Auteur: Nikita Shevtsov
