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.
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
