Les cellules de grille et le déficit de la mémoire spatiale dans la maladie d’Alzheimer

 

 Les cellules de grille et le déficit de la mémoire spatiale dans la maladie d’Alzheimer

 

 Par Douglas Centre de Recherche ,18 février 2022 

Une nouvelle approche pour évaluer le développement précoce et les futures thérapies de la maladie

Une toute nouvelle étude, publiée dans la prestigieuse revue Nature Communications, indique que l’évaluation de la mémoire spatiale et le fonctionnement de neurones spécifiques appelés cellules de grille pourrait être une nouvelle piste pour mieux surveiller l’évolution de la maladie d’Alzheimer au début de son développement.

L’article, « Disruption of the grid cell network in a mouse model of early Alzheimer’s disease » vient d’être publié par l’équipe de Mark Brandon, Ph. D., et met en vedette le travail mené par le premier auteur Johnson Ying. Ils démontrent une perturbation du réseau de cellules de grille lors des premiers stades de développement de la maladie d’Alzheimer. Ce réseau de neurones, qui se trouvent dans le cortex entorhinal médian, joue un rôle important pour les capacités de mémorisation spatiale. Les cellules de grille se déchargent lorsqu’un individu se trouve dans un endroit où il est déjà allé, à la manière d’un système de GPS interne.

L’équipe de recherche a observé des perturbations de ce réseau de neurones avant le développement de plaques d’amyloïde, l’étape reconnue comme étant un des marqueurs précoces de la maladie d’Alzheimer. Pour ce faire, l’équipe de chercheurs a eu recours à un modèle animal de la maladie d’Alzheimer basé sur des souris modifiées génétiquement. Ces souris expriment l’amyloïde beta, la protéine qui est retrouvée dans le cerveau des personnes ayant la maladie d’Alzheimer. Des problèmes d’orientation spatiale sont souvent rapportés comme symptômes de la maladie d’Alzheimer, qui ont fréquemment de la difficulté à se repérer dans l’espace – même dans des contextes qui leur sont familiers. En étudiant le fonctionnement des cellules du cerveau de ces souris, les chercheurs ont identifié que les souris ayant des déficits plus prononcés au niveau de l’activité des cellules de grille avaient également les plus grandes difficultés à se repérer dans l’espace.

Cette découverte apporte un nouvel éclairage sur les mécanismes de développement de cette maladie et comment elle affecte notamment la mémoire spatiale et les capacités d’orientation. Elle apporte aussi une nouvelle piste pour évaluer le développement de la maladie avant l’apparition des marqueurs biologiques traditionnellement utilisés pour diagnostiquer la maladie d’Alzheimer.

La maladie d’Alzheimer ou des formes de démences associées touche actuellement plus de 44 millions de personnes dans le monde. C’est une maladie pour laquelle il n’existe aucun remède. La recherche se concentre ces dernières années sur la détection précoce de la maladie pour limiter les conséquences et améliorer la qualité de vie des malades. Cette découverte identifie un type de neurone spécifique impliqué dans les toutes premières étapes de la maladie et qui pourrait être responsable des problèmes d’orientation souvent observés chez les personnes vivant avec la maladie d’Alzheimer, offrant ainsi une nouvelle piste pour mettre au point un système d’évaluation du développement de la maladie.

REF.:  Retrouvez l’article complet ici.

 

 

Qu’est-ce qu’une cellule de grille ?

Située dans l’hippocampe et dans d’autres zones du cerveau associées à la mémoire et à la conscience spatiale, la cellule de grille génère une activité électrique qui représente l’environnement d’un organisme. C’est l’un des trois types de neurones qui cartographient l’environnement à partir du cerveau. Découvertes dans le cerveau de souris en 2005, les cellules de grille créent des grilles en forme de triangle qui sont censées représenter des emplacements physiques. Ils ont été détectés dans le cerveau humain en 2010 à l’aide d’équipements permettant de détecter une réponse électrique neurologique en relation avec les grilles spatiales du terrain et des objets dans un environnement de réalité virtuelle.

Les cellules de grille permettent au cerveau de cartographier l’emplacement des objets et des caractéristiques dans l’environnement physique ainsi que de se rappeler où se trouvent les choses. Les motifs géométriques qui représentent l’activité électrique dans les cellules peuvent être tracés par des appareils d’imagerie et des ordinateurs. Alors qu’ils ont tendance à être disposés en triangles, l’effet est une ligne de latitude et de longitude comme l’analyse des informations qui sont créées dans le cerveau. L’activité des cellules de la grille est complétée par la fonction des cellules de lieu, qui est de se déclencher en conséquence lorsqu’une personne ou un animal reste dans une certaine position, et des cellules de tête qui détectent la direction. Le cerveau peut traiter l’information et se souvenir des points de repère même dans un environnement inconnu.

La fonction de la cellule de grille est affectée par la maladie d’Alzheimer car elle est située dans les régions du cerveau où la maladie commence. Les patients atteints de la maladie d’Alzheimer éprouvent souvent une désorientation et des difficultés à se souvenir des détails spatiaux dès le début, et une perturbation de la capacité de cartographie des cellules de la grille peut en être la raison. Ces neurones fournissent une perception de l’environnement ainsi que des souvenirs. Sans la carte produite par l’activité des cellules de la grille pour servir de guide, le cerveau est incapable de traiter suffisamment les informations pour la conscience spatiale.

Les données recueillies en cartographiant l’emplacement des cellules de la grille et l’activité associée sont également bénéfiques pour les neurochirurgiens. En imageant l’activité électrique du cerveau et en analysant les signaux électriques, ils peuvent mesurer les zones affectées par des maladies telles que la maladie d’Alzheimer ou l’épilepsie, et utiliser les informations comme guide pendant l’opération. L’activité électrique d’une cellule de grille est symétrique par rapport à un cercle, la segmentation triangulaire se produisant dans six régions distinctes. Un mouvement plus rapide et des changements dans l’environnement font que les cellules se déclenchent plus fréquemment ; les changements de direction et de vitesse sont immédiatement détectés afin que le cerveau puisse reformuler une image interne de l’environnement.

 

REF.:   https://spiegato.com/fr/quest-ce-quune-cellule-de-grille