Les primates et les non-primates diffèrent dans l’architecture de leurs neurones —


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  • La microscopie à haute résolution a maintenant permis à une équipe de recherche internationale d’élargir les connaissances sur les différences spécifiques aux espèces de l’architecture des neurones corticaux.

    Des chercheurs du groupe de recherche Developmental Neurobiology de la Ruhr-Universität Bochum autour du professeur Petra Wahle, en collaboration avec des partenaires de Mannheim et Jülich, Allemagne, et Linz, Autriche, et La Laguna, Espagne, ont montré que les primates et les non-primates diffèrent dans un aspect important de leur architecture : l’origine de l’axone qui est le processus responsable de la transmission des signaux électriques appelés potentiels d’action. Les résultats sont publiés le 20 avril 2022 dans le Journal eVie.

    Les axones peuvent émerger des dendrites

    Jusqu’à présent, on considérait comme une connaissance théorique que l’axone provenait toujours, à quelques exceptions près, du corps cellulaire d’un neurone. Cependant, il peut également provenir de dendrites, qui servent à collecter et à intégrer les signaux synaptiques entrants. Ce phénomène a été appelé « dendrites porteuses d’axones ».

    Diverses espèces de mammifères et une microscopie à haute résolution révèlent l’origine axonale variable

    « Un aspect unique du projet est que l’équipe a travaillé avec des préparations de tissus et de lames archivées, qui comprenaient du matériel utilisé depuis des années pour enseigner aux étudiants », explique Petra Wahle. En outre, une gamme d’espèces a été étudiée, notamment des rongeurs (souris, rat), des ongulés (porc), des carnivores (chat, furet), des macaques et des primates humains de l’ordre zoologique. L’utilisation de cinq méthodes de coloration différentes et l’évaluation de plus de 34 000 neurones ont conduit le groupe à conclure qu’il existe une différence d’espèce entre les non-primates et les primates. Les neurones pyramidaux excitateurs en particulier des couches externes II et III du cortex cérébral des primates ont nettement moins de dendrites porteuses d’axones que les neurones pyramidaux des non-primates. En outre, des différences quantitatives dans la proportion de cellules dendritiques porteuses d’axones ont été trouvées au sein des espèces chat et humaine pour les interneurones inhibiteurs. Aucune différence quantitative n’a été observée lors de la comparaison des zones corticales des macaques avec les fonctions sensorielles primaires et supérieures du cerveau. La microscopie à haute résolution était d’une importance particulière, comme le décrit Petra Wahle : « Cela a permis la détection d’origines axonales suivies avec précision au niveau du micromètre, ce qui n’est parfois pas si facile avec la microscopie optique conventionnelle. »

    Avantage évolutif encore énigmatique

    On sait peu de choses sur la fonction des dendrites porteuses d’axones. Habituellement, un neurone intègre des entrées excitatrices arrivant aux dendrites avec des entrées inhibitrices, un processus appelé intégration somatodendritique. Le neurone décide alors si les entrées sont suffisamment fortes et importantes pour être transmises via des potentiels d’action à d’autres neurones et zones du cerveau. Les dendrites porteuses d’axones sont considérées comme privilégiées car les entrées dépolarisantes de ces dendrites sont capables d’évoquer des potentiels d’action directement sans implication de l’intégration somatique et de l’inhibition somatique. Pourquoi cette différence d’espèce a évolué, et l’avantage potentiel qu’elle peut avoir pour le traitement de l’information néocorticale chez les primates, est encore inconnue.

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Ruhr-Université de Bochum. Original écrit par Meike Drießen. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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