Chimie

Modulation et intégration du signal

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Potentiation à long terme et plasticité synaptique

En plus des services de traitement habituels, certains types de neurones du système nerveux central présentent une variabilité étonnante dans le traitement et la transmission des signaux entrants. Si un tel neurone présynaptique est stimulé en continu sur une période de quelques secondes seulement, sa capacité à exciter un neurone postsynaptique en cas de stimulation ultérieure augmente. Un tel comportement est appelé potentialisation à long terme (potentialisation à long terme ou LTP).

Le LTP résulte d'une libération accrue de neurotransmetteurs à la suite de la stimulation continue précédente du neurone présynaptique. On pense que l'augmentation de la sécrétion de neurotransmetteurs est causée par des concentrations élevées de Ca2+-Les ions sont déclenchés dans les terminaisons axonales, ce qui est connu pour augmenter la sensibilité de la libération des neurotransmetteurs par les potentiels d'action entrants. Avec les LTP, un mécanisme d'apprentissage neuronal a été découvert (Bliss et Lomo 1973), comme il avait été prédit en 1949 par le psychophysiologiste américain Donald Hebb (Hebb 1949). Le LTP remplit trois conditions théoriques de base pour le développement des réseaux de neurones :

  • Spécificité du signal d'entrée : seuls les signaux des voies nerveuses déclenchant la LTP, mais pas des entrées voisines, sont amplifiés.
  • Formation d'associations : deux stimuli entrants simultanément et déclencheurs de LTP peuvent interagir l'un avec l'autre. Cette propriété est indispensable pour les modes d'apprentissage comme le fitness classique.
  • Avec une durée de vie de quelques heures à plusieurs mois, le LTP est suffisamment persistant pour servir de base aux performances de mémoire au moins à court et moyen terme.

S'il n'y avait que du LTP dans une population de neurones, après un certain temps, toutes les synapses seraient sensibilisées au maximum et il n'y aurait aucune possibilité de moduler à nouveau cet état. Cela signifierait que les neurones ne seraient plus capables de s'adapter aux nouvelles conditions, et la réaction flexible aux stimuli - ce qu'on appelle la plasticité synaptique - serait impossible. Il n'est donc guère surprenant qu'un mécanisme de désensibilisation des synapses ait été trouvé peu de temps après la LTP. C'est ce qu'on appelle la dépression à long terme (dépression à long terme ou LTD). Si un neurone présynaptique est stimulé sur une plus longue période de temps avec une fréquence et/ou une amplitude basses, cela conduit à une réduction durable du potentiel postsynaptique. Un LTP qui a déjà eu lieu peut également résoudre cet effet. Les résultats actuels montrent que la plasticité synaptique ne représente pas un renforcement ou un contrôle réversible de la transmission synaptique, mais inclut également la formation ou la réduction des synapses (Toni 1999, Thompson 2000).

Bien que la LTP et la LTD soient susceptibles de jouer un rôle majeur dans de nombreux types cellulaires du SNC, les recherches se sont concentrées sur le cerveau (cortex), le cervelet et surtout l'hippocampe. Ce n'est pas un hasard, car les études du pathologiste français Pierre Paul Broca (1861) savaient déjà que cette zone du cerveau est importante pour les processus d'apprentissage et de mémoire. Après que des LPT à durée de vie extrêmement longue aient été trouvées dans les synapses entre les collatérales de Schaffer et les cellules pyramidales de la région CA1 de l'hippocampe, qui ont duré de quelques semaines à quelques mois, la conclusion qu'un mécanisme neuronal central d'apprentissage et de mémoire a été découvert .

Littérature

Bliss, T.V.; Lomo, T. (1973):Potentiation durable de la transmission synaptique dans la zone dentée du lapin anesthésié suite à la stimulation de la voie perforante. Dans: J. Physiol.. 232, 331-356
Hebb, D.O. (1949):L'organisation du comportement. Wiley
Redman, S. (1996):L'hippocampe, la potentialisation à long terme et la mémoire. Dans: Clin. Exp Pharmacol. 23, 961-964
Thompson, S.M. (2000):Plasticité synaptique : construire des souvenirs pour durer. Dans: Cour. Biol.. 10, R218-R221
Toni, N.; Buchs, P.A.; Nikonenko, je .; Bron, C.R.; Muller, D. (1999):LTP favorise la formation de plusieurs synapses de la colonne vertébrale entre un seul axone terminal et une dendrite. Dans: La nature. 402, 421-425
Tsien, J.Z. (2000):Relier la détection des coïncidences de Hebb à la formation de la mémoire. Avis. Neurobiol.. 10, 266-273


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Commentaires:

  1. Kendal

    Je pense, que vous commettez une erreur. Je peux défendre la position.

  2. Braden

    Désolé de vous interrompre, je voudrais également exprimer mon opinion.

  3. Yspaddaden

    Informations convenues et très utiles



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