Une partie nouvellement identifiée d’un circuit cérébral mélange les informations sensorielles, les souvenirs et les émotions pour dire si les choses sont familières ou nouvelles et importantes ou tout simplement du «bruit de fond».
Publié en ligne le 18 février Neuroscience de la natureLes résultats de l’étude montrent que cette boucle de rétroaction directe envoie des signaux assez rapidement pour marquer instantanément les vues et les sons liés à certains objets et lieux comme plus importants en les considérant dans le contexte des souvenirs et des émotions.
La nôtre est la première analyse anatomique et fonctionnelle à la fois de la nouvelle boucle de rétroaction hippocampique directe directe et de la boucle indirecte trouvée il y a des décennies. “
Jayeeta Basu, PhD, professeur adjoint, Département de psychiatrie et département des neurosciences, NYU Langone Health
“Les différences que nous avons trouvées dans leur câblage, leur calendrier et leur emplacement suggèrent que les boucles ont des rôles distincts mais parallèles qui les permettent de travailler ensemble pour coder des informations encore plus complexes”, a ajouté le Dr Basu, membre du corps professoral de l’Institut de neuroscience translationnelle au niveau de NYU Langone Health et récent lauréat du prix du début du début de la carrière pour les scientifiques et les ingénieurs.
Signaux délicats
Le modèle à longue inclus du circuit étudié postule que l’hippocampe (HC) reçoit des informations sensorielles sur le monde extérieur à partir des couches de surface du cortex entorhinal (EC) 2 et 3, mais renvoie des signaux EC unique Couche EC (couche 5), qui le achemine ensuite dans les couches de surface EC 2 et 3. L’itinéraire indirect peut entraîner des retards de temps qui modifient les signaux de rétroaction HC.
En utilisant des méthodes modernes, l’équipe de recherche actuelle a trouvé une deuxième boucle qui relie directement le HC aux couches EC 2 et 3, laissant les souvenirs et les émotions stockés dans le HC ajouter rapidement du poids aux sites et aux sons perçus dans le cadre de l’apprentissage. Un paradoxe sur le terrain a été qu’il n’y a pas de voie directe connue reliant le centre de mémoire hippocampique avec le centre émotionnel du cerveau, l’amygdale. Les nouvelles connexions avec la CE peuvent servir de carrefour.
Les cellules cérébrales dans les voies de signalisation “tirent” comme le décalage de leur potentiel membranaire, ce qui fait dépolariser les extensions (axones) de chaque cellule nerveuse jusqu’à ce que l’impulsion électrique atteigne une synapse, un écart entre une cellule et la suivante. Lorsqu’il atteint un écart, l’impulsion électrique est convertie en un signal chimique qui se retourne (excite) ou refuse (inhibe) la force du message transmis à la cellule suivante, avec leurs signaux de sculpture de mélange sous-jacents et des souvenirs.
La nouvelle boucle de rétroaction directe, cependant, en réponse à la même gamme de résistance au signal entrant, s’est avérée recruter une forte inhibition dans les cellules cérébrales (neurones) dans les couches EC 2 et 3, n’incitant jamais aux potentiels d’action. Cette nouvelle activité de circuit envoie plutôt de petits potentiels de dépolarisation des couches HC aux CE 2 et 3. renforcement des connexions entre les neurones.
Avec le Dr Basu, les auteurs de l’étude du NYU Langone Institute for Translational Neuroscience ont été le premier auteur Tanvi Buola ainsi que Melissa Hernandez Frausto, Lulu Peng, Ariel Hairston, Cara Johnson, Margot Elmaleh, Amanda Amilcar et Fabliha Hussain. Les auteurs étaient également le constructeur d’outils transgéniques Cliff Kentros et les membres de son équipe – Stefan Blankvoort et Michael Flatset, du Kavli Institute for Systems Neuroscience de l’Université norvégienne des sciences et de la technologie; Avec Claudia Clopath, chef du Calformatal Neuroscience Laboratory, Département de bio-ingénierie, Imperial College à Londres. Le Dr Basu a dirigé une subvention du projet Initiative National Institutes of Health (NIH) (2018-2023) avec le Dr Clopath et le Dr Kentros pour construire les outils, les approches et les modèles utilisés dans l’étude de cartographie de circuit actuelle.
Les travaux ont également été soutenus par les subventions NIH R01NS109994, R01NS109362-01, 5013R01MH122391, RM1NS132981, Alzheimer’s Association Grant Aargd-NTF-23-23 21151101, ASPAled pour la Fondation Parekh pour l’interdisciplin Prix des boursiers, Award de Fonds Klingenstein – Simons Foundation Fellowship Award in Neuroscience, un Alfred P. Sloan Fellowship, une subvention de recherche Whitehall, un prix de l’enquête junior de la Société américaine de l’épilepsie, un BLAS FRANGIONE Young Investigator Grant, New York University Whitehead Fellowship for Junior Faculty, et un prix Leon Levy Foundation.
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