Les cellules de Purkinje prennent vie avec l'excitation dépendant de l'état

Dessin de cellules de Purkinje (A) et de cellules granulaires (B) de pigeon cerebellum par Ramón y Cajal, 1899.

Source: Santiago Ramón y Cajal / Public Doman

Une nouvelle étude menée par des chercheurs en Inde a découvert que les cellules de Purkinje dans le cervelet basculent entre un état «bas» silencieux et un état «up» éclatant. L'étude de septembre 2015, «L'excitation synaptique médiée par le récepteur AMPA entraîne l'éclatement dépendant de l'état dans les neurones de Purkinje des larves de poisson-zèbre», a été publiée dans eLife .

Utilisant une technique révolutionnaire, Mohini Sengupta et Vatsala Thirumalai, du Centre national des sciences biologiques (NCBS) de Bangalore, ont découvert que les cellules de Purkinje émettent des signaux électriques selon deux modes différents en fonction de la tension à leur surface cellulaire.

Seul poisson zèbre Purkinje neurone rempli de colorant rouge.

Source: Gracieuseté de Rohit Suratekar et Mohini Sengupta

Le premier mode, appelé état «bas», s'est produit lorsque l'intérieur de la cellule était plus négatif par rapport à l'extérieur. Dans cet état, les cellules se sont tues jusqu'à l'arrivée des signaux d'une autre partie du cerveau, et à ce moment-là, elles ont envoyé une série d'impulsions.

Dans le second mode, appelé état "haut", l'intérieur de la cellule était moins négatif que l'extérieur et les cellules de Purkinje envoyaient des impulsions d'éclatement à un taux constant. Dans ce mode, ces cellules ignoraient toutes les impulsions provenant d'autres parties du cerveau.

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L'équipe du NCBS a mené ses recherches sur les jeunes poissons zèbres qui sont transparents car ils n'ont pas encore développé de crâne. Les chercheurs ont pu faire briller des cellules de Purkinje spécifiques dans ces poissons en leur injectant de l'ADN.

"Tout ce que fait le cervelet, c'est en faire beaucoup."

Cervelet en rouge.

Source: Base de données Wikimedia / Lifescience

Le cervelet (latin pour "petit cerveau") a été identifié par Léonard de Vinci en 1504 quand il a fait des moulages de cire du cerveau humain. Traditionnellement, le cervelet est considéré comme le siège de l'équilibre, de la proprioception et du raffinement des habiletés motrices comme le fait de servir une balle de tennis, de faire du vélo ou de jouer du piano.

Mon père, Richard M. Bergland, était neurochirurgien, neuroscientifique, joueur de tennis de rang national et auteur de The Fabric of Mind (Viking). Mon père était obsédé par les cellules de Purkinje et le cervelet. Il m'a transmis cette obsession.

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Depuis le début, The Athlete's Way (St. Martin's Press) a été construit autour d'un modèle de cerveau divisé que mon père et moi avons créé appelé «brain-down brain» qui prend en charge la fonction exécutive du sport dans le cerveau. "), Et les compétences automatiques, et la mémoire musculaire de la performance dans le cervelet. Dans. 12, j'écris:

Mon père a toujours été fasciné par les cellules de Purkinje du cervelet et leur capacité à retenir la mémoire musculaire. Quand j'étais un enfant jouant au tennis tous les jours, ses mots résonnaient dans mon esprit. "Sculptez les rainures dans le cervelet, Chris. Pensez à marteler et forger votre mémoire musculaire à chaque coup. "

Source: Gracieuseté de Viking

Le cervelet ne représente que 10% du volume cérébral mais contient plus de 50% des neurones totaux du cerveau . Sur la base de ce fait, mon père disait: «Nous ne savons pas exactement ce que fait le cervelet, mais peu importe ce qu'il fait, il en fait beaucoup.

Au cours des dernières années, des études ont montré que le cervelet pouvait jouer un rôle central dans la fonction cognitive et la créativité. Des anomalies dans les neurones du cervelet et de Purkinje ont également été récemment associées à des troubles du spectre autistique (TSA).

Les dernières découvertes de NCBS indiquent que les cellules de Purkinje reçoivent une copie des instructions envoyées aux muscles, puis génèrent une rafale d'impulsions en réponse. Les chercheurs pensent que l'existence des états «up» et «down» est un mécanisme qui permet aux cellules de Purkinje de «choisir» si elles doivent écouter de telles instructions ou les ignorer.

Conclusion: Les cellules de Purkinje et le cervelet méritent le feu des projecteurs

Je crois que les cellules de Purkinje et le cervelet ont été sous-estimés par le courant dominant pendant trop longtemps. En tant que neuroscientifique, mon père était un visionnaire frustré par les limites de la technologie d'imagerie cérébrale pour prouver ses idées radicales et ses hypothèses sur les cellules de Purkinje et le cervelet dans son laboratoire. C'est une des raisons pour lesquelles j'ai été ravi de lire l'étude du NCBS hier et de partager leurs conclusions avec vous ici.

Les cellules du cervelet et de Purkinje restent énigmatiques. Il est important que les chercheurs continuent à recevoir du financement pour développer de meilleures méthodes d'imagerie cérébrale et des expériences qui feront progresser notre compréhension des neurones de Purkinje et du cervelet dans le futur.

Si vous souhaitez en savoir plus sur les cellules de Purkinje et le cervelet, consultez mes articles précédents sur le blog Psychology Today ou des extraits gratuits de The Athlete's Way ,

• "Comment les cellules de Purkinje dans le cervelet sont-elles liées à l'autisme?"
• "L'autisme, les cellules de Purkinje et le cervelet sont entrelacés"
• "Davantage de liens de recherche sur l'autisme et le cervelet"
• "Comment fonctionne la mémoire musculaire à long terme Pride Hardwire?"
• "La neuroscience de savoir sans savoir"
• "Non. 1 Raison La pratique rend parfait "
• "La neuroscience farfelue d'oublier comment faire de la bicyclette"
• "Voulez-vous améliorer vos capacités cognitives? Allez grimper à un arbre!
• "La neuroscience de la réussite durable de Madonna"
• "Comment votre cervelet contrecarre-t-il la paralysie par analyse?"
• "Les neuroscientifiques découvrent comment la pratique est parfaite"
• "Pourquoi est-ce que l'oubli provoque l'étouffement des athlètes?"
• "Le cervelet influence profondément nos pensées et nos émotions"
• "La neuroscience de calmer un bébé"
• "Pourquoi Overthinking saboter le processus créatif?"
• "Le cervelet peut être le siège de la créativité"
• "La neuroscience de l'imagination"
• "La taille du cervelet est-elle liée à l'intelligence humaine?"
• "Superfluidité: décoder l'énigme de la flexibilité cognitive"

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