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Chez les mammifères, les nouveau-nés ont besoin d’assimiler beaucoup d’informations, et ce, rapidement, pour survivre. Une prouesse qui est rendue possible grâce aux synapses dites « silencieuses ». Ces dernières sont des connexions entre les neurones qui ne peuvent pas encore assurer la neurotransmission. Si elles sont abondantes à la naissance, les scientifiques estiment qu’elles se raréfient avec l’âge.
Cette découverte concernant ces synapses silencieuses a été réalisée chez des souriceaux, il y a plusieurs décennies. Récemment, des chercheurs du MIT aux États-Unis ont montré que la raréfaction est bien moins extrême.
L’article relatant cette découverte a été publié sur Nature le 30 novembre. L’auteur principal est Mark Harnett qui est un neuroscientifique au MIT.
Une découverte inopinée
Durant leurs travaux, les chercheurs ne souhaitaient pas examiner les synapses silencieuses en particulier. En fait, ils continuaient juste des travaux antérieurs concernant l’emplacement des dendrites (des prolongements de neurones).
À terme, l’équipe a réussi à capturer non seulement des images des dendrites, mais également celles de filopodes dendritiques.
« Les filopodes permettent à un système de mémoire d’être à la fois flexible et robuste. Vous avez besoin de flexibilité pour acquérir de nouvelles informations, mais vous avez également besoin de stabilité pour conserver les informations importantes. »
Mark Harnett
Ce qui a surpris les chercheurs, c’est la grande concentration des filopodes dendritiques dans le cerveau de souris adultes. C’est une première ! D’autant plus qu’une grande partie des filopodes ne présentaient qu’un seul type de récepteurs de neurotransmetteur (récepteurs NMDA).
En fait, une synapse mature et fonctionnelle devrait avoir deux types de récepteurs de neurotransmetteurs. En l’absence du second (récepteurs AMPA), il s’agit de synapses « silencieuses ». Certes, les synapses sont encore immatures. Cependant, ces connexions peuvent être activées d’après les scientifiques.
Possible grâce à une nouvelle technique d’imagerie
En vue d’une imagerie, les chercheurs rendent généralement les cellules fluorescentes grâce à divers procédés. Le but est d’éclairer les cellules qu’ils désirent observer.
Malheureusement, la fluorescence cause un éblouissement, ce qui complique l’observation des filopodes dendritiques. Par ailleurs, ces derniers sont fragiles, donc ils peuvent être détruits pendant la préparation des échantillons à observer. Voilà pourquoi cette découverte n’a été possible que récemment.
En 2021, une nouvelle technique d’imagerie a été mise au point. Elle est appelée « epitope-preserving magnified analysis of the proteome » ou eMAP. C’est cette dernière qui a permis aux scientifiques de mieux observer les synapses silencieuses.
Concrètement, l’eMAP profite d’un gel afin d’immobiliser les structures cellulaires ainsi que les protéines délicates (comme les filopodes). C’est ce qui a permis à l’équipe de prendre des images à très haute résolution des dendrites fluorescentes.
SOURCE : SCIENCEALERT
