Restauration procognitive de la plasticité des neurones PV dans les troubles du développement neurologique

Une étude récente publiée dans Nature révèle de nouvelles idées sur le potentiel de restauration de la fonction cognitive chez les personnes atteintes de troubles du développement neurologique (TND) en ciblant des mécanismes cellulaires spécifiques dans l'hippocampe. Les chercheurs ont identifié des régulateurs clés, appelés "gènes de plasticité dépendants de l'expérience", qui pourraient jouer un rôle central dans l'inversion de certaines des déficiences neurologiques associées à des affections telles que le trouble du spectre autistique (TSA), le trouble bipolaire, la schizophrénie et l'épilepsie.

La recherche se concentre sur les interneurones exprimentant la parvalbumine (INP) situés dans le gyrus denté (DG), le circuit CA3/CA2 de l'hippocampe. Ces neurones sont essentiels pour réguler l'encodage, le stockage, la récupération et le routage de la mémoire grâce à leur capacité à moduler l'activité des neurones principaux (PNS) via l'inhibition du feedforward. Ce mécanisme influence la synchronisation de l'activité des PN, formant des ensembles nécessaires pour générer des oscillations de réseau qui facilitent à la fois la communication intra-hippocampale et transrégionale au sein de plus grands réseaux cérébraux impliquant le cortex et le sous-cortex. L'expérience joue un rôle essentiel dans la formation des propriétés fonctionnelles des INP.

Au cours de la période postnatale précoce, l'exposition aux stimuli environnementaux affine les circuits de l'hippocampe, influençant les résultats cognitifs à long terme. Cependant, les perturbations de ce processus, souvent liées à des facteurs de risque génétiques, peuvent entraîner des fonctions neurales inadaptées, des déficiences cognitives et des crises caractéristiques de diverses TND. L'étude met en évidence comment les vulnérabilités génétiques peuvent interférer avec le raffinement normal de l'inhibition induit par l'expérience, ce qui contribue à la physiopathologie de ces troubles.

Malgré une compréhension croissante des mécanismes moléculaires régissant l'identité et la plasticité PV IN dans le cortex, beaucoup reste inconnu en ce qui concerne les régulateurs du développement des propriétés PV IN de l'hippocampe.

L'apprentissage et les expériences sociales peuvent améliorer les entrées synaptiques excitatoires sur ces neurones, déclenchant des changements qui augmentent l'inhibition de l'alimentation dans les circuits DG, CA3 / CA2. Cela, à son tour, soutient la mémoire spatiale et sociale en stimulant l'excitabilité intrinsèque et les synapses inhibitrices sur les PN CA3 / CA2. Au niveau du réseau, cette inhibition améliorée aide à stabiliser et à contextualiser les ensembles neuronaux pendant la consolidation de la mémoire, favorisant des oscillations de réseau cohérentes. Sur la base d'études antérieures, les chercheurs ont examiné les régulateurs cellulaires autonomes de la plasticité dépendante de l'expérience dans le circuit CA3 / CA2 adulte.

L'équipe a testé si la restauration de la plasticité PV IN dépendante de l'expérience dans l'hippocampe adulte à l'aide d'un modèle de souris à risque de TND couramment utilisé serait suffisante pour inverser les déficits de développement dans les circuits, la spécificité de l'ensemble, les propriétés d'ondulation à ondes vives (SWR), les crises et la fonction cognitive.

Si elles sont validées dans des essais sur l'homme, ces découvertes pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à améliorer ou à restaurer la plasticité de l'hippocampe chez les individus affectés. De telles interventions pourraient impliquer des agents pharmacologiques ciblant les facteurs de transcription identifiés ou les régulateurs épigénétiques, ou des thérapies comportementales conçues pour stimuler les processus très dépendants de l'expérience qui favorisent la plasticité du PV IN. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour confirmer ces résultats dans des contextes cliniques et pour déterminer la sécurité et l'efficacité des traitements potentiels.

Néanmoins, la découverte de ces régulateurs marque une avancée significative dans la compréhension de l'interaction complexe entre la génétique, l'environnement et la plasticité cérébrale dans les troubles du développement neurologique.