Cortex préfrontal, station de relais du cerveau et comportement social chez la souris

Un ensemble de neurones reliant le cortex préfrontal et le thalamus aide à réguler les interactions sociales chez la souris. Les chercheurs essaient de comprendre les facteurs biologiques qui sous-tendent les difficultés que rencontrent de nombreuses personnes autistes dans leurs interactions sociales.

spectrumnews.org Traduction de "Circuit linking prefrontal cortex and brain’s relay station regulates social behavior in mice"

Un circuit reliant le cortex préfrontal et la station de relais du cerveau régule le comportement social chez la souris
par Alla Katsnelson / 11 janvier 2021

Désactivation : lorsque les neurones se projetant du thalamus vers le cortex préfrontal sont activés (à droite), les souris passent moins de temps à interagir avec une autre souris dans leur espace © Spectrum News Désactivation : lorsque les neurones se projetant du thalamus vers le cortex préfrontal sont activés (à droite), les souris passent moins de temps à interagir avec une autre souris dans leur espace © Spectrum News
Un ensemble de neurones reliant le cortex préfrontal et le thalamus aide à réguler les interactions sociales chez la souris, selon une recherche non publiée présentée virtuellement aujourd'hui au 2021 Society for Neuroscience Global Connectome. (Les liens vers les résumés ne peuvent fonctionner que pour les participants inscrits à la conférence).

L'étude de ce circuit neuronal dans des modèles murins d'autisme pourrait aider les chercheurs à comprendre les facteurs biologiques qui sous-tendent les difficultés que rencontrent de nombreuses personnes autistes dans leurs interactions sociales.

L'activité cérébrale dans le cortex préfrontal joue un rôle important dans les interactions sociales, mais des travaux récents suggèrent également que "pour que le cortex préfrontal puisse faire son travail, il a besoin du thalamus pour orchestrer cette activité", explique Audrey Brumback, professeure adjointe de neurologie et de pédiatrie à l'université du Texas à Austin, qui a dirigé l'étude.

Avec ses collègues, elle a cherché à savoir si une boucle spécifique de neurones située entre une partie du cortex préfrontal appelée cortex préfrontal médial (mPFC) et une région du thalamus appelée noyau médiodorsal (MD) est impliquée dans la façon dont les souris explorent les autres souris dans leur espace. Les chercheurs ont utilisé une technique appelée optogénétique pour activer de manière sélective les neurones s'étendant du mPFC au MD, ainsi que ceux qui courent dans l'autre sens du MD au mPFC.

L'activation de l'un ou l'autre des bras de ce circuit fait que les souris passent moins de temps à interagir avec une autre souris, ont constaté les chercheurs, ce qui suggère que les deux sont nécessaires pour le comportement social.

Aucune des deux stimulations n'a affecté d'autres comportements, comme le temps que les souris ont passé à étudier un objet inconnu ou à explorer l'espace ouvert de la cage. Les manipulations n'ont pas non plus modifié les réactions des animaux aux différentes odeurs, même celles d'une autre souris.

Disjoncteur

 © Spectrum News © Spectrum News
L'équipe de M. Brumback a présenté des conclusions préliminaires lors de la réunion annuelle de la Society for Neuroscience de 2019 à Chicago, selon lesquelles le blocage de ce circuit chez les souris exposées à l'acide valproïque in utero - un modèle de souris autiste - stimulait l'interaction sociale. L'équipe prévoit maintenant de reprendre ce travail pour tester si l'inhibition ou l'activation de ces projections peut éliminer les déficits sociaux observés dans ce modèle.

Dans une autre étude, les chercheurs ont découvert que les neurones qui se projettent de deux parties différentes du MD vers le mPFC ont des propriétés électriques et anatomiques distinctes, ce qui les prépare à répondre différemment à des stimuli similaires.

Ils ont injecté un traceur dans le mPFC pour marquer les deux groupes de neurones et ont ensuite enregistré leur activité électrique. Les neurones du MD latéral retrouvent rapidement leur niveau d'activité électrique de base après avoir été activés et ont une membrane relativement perméable, ont-ils constaté, ce qui signifie qu'ils peuvent répondre rapidement et spécifiquement à des stimuli.

Les neurones du MD médial, en revanche, ont besoin de moins de courant pour s'activer et récupérer plus lentement, ce qui suggère qu'ils sont réglés pour être sensibles à différentes entrées. Les cellules de la MD médiale ont également plus de dendrites - des projections ramifiées qui se connectent à d'autres cellules - avec des structures plus complexes que les cellules du MD latéral. Les deux types de cellules "traitent vraiment l'information de manière fondamentalement différente et présentent donc des données très différentes au PFC", explique M. Brumback.

L'équipe teste actuellement si ces deux populations de neurones présentent des sensibilités différentes dans un modèle murin du syndrome de l'X fragile, une condition liée à l'autisme, et des effets différents sur le comportement social.

Pour en savoir plus, consultez les rapports du Society for Neuroscience Global Connectome 2021.


Traduction d'articles sur le Global Connectome de la Society for Neuroscience 2021

Le Club est l'espace de libre expression des abonnés de Mediapart. Ses contenus n'engagent pas la rédaction.