Molécule qui oriente neurones pour la haute définition détection identifié

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Beaucoup d'animaux ont des sens, comme la vision chez les carnivores très développé, touchez chez la souris, et d'entendre des chauves-souris. Une nouvelle étude de l'Institut RIKEN Brain Science a découvert une molécule du cerveau qui peut expliquer l'existence de ces capacités sensorielles finement réglés, révélant comment les cellules responsables de sens spécifiques du cerveau sont positionnés pour recevoir de l'information sensorielle entrante.

Molécule qui oriente neurones pour la haute définition détection identifié

Un champ dendrite normalement asymétrique d'un neurone de la souris avec BTBD3 (panneaux supérieurs) devient symétrique lorsque le gène est éliminé BTBD3 (panneaux inférieurs).

Crédit: RIKEN

L'étude, dirigée par le Dr Tomomi Shimogori et publié dans la revue Science, a cherché à découvrir la molécule qui permet de haute acuité détection en examinant les régions du cerveau qui reçoivent des informations de sens. Ils ont constaté que les zones responsables de contact chez la souris et de la vision chez les furets contiennent une protéine appelée BTBD3 qui optimise la forme neuronale recevoir plus efficacement entrée sensorielle.

Les neurones ont une forme hautement spécialisé, en envoyant des signaux à travers une longue projection appelé un axone, en recevant les signaux de nombreuses projections de ramifications appelées dendrites. La forme finale et les connexions à d'autres neurones sont généralement terminées après la naissance. Certains neurones ont dendrites également répartis tout autour du corps de la cellule, comme une étoile de mer, tandis que dans d'autres, ils ne se étendent que d'un côté, comme un calmar, direction vers les axones qui apportent activement à l'information des nerfs périphériques. Il était auparavant inconnu ce que permet neurones avoir dendrites fortement orientées.

«Nous étions fascinés par les changements de dendrites de motifs qui se sont produits lors de la phase postnatale précoce qui est commandé par l'entrée neuronale», explique le Dr Shimogori. «Nous avons constaté un processus fondamental qui est important d'enlever dendrites inutiles pour prévenir problème de câblage et de faire des circuits neuronaux efficaces."

Les chercheurs ont cherché des gènes qui sont actives exclusivement dans le cortex somatosensoriel de la souris, la région du cerveau responsable de leur sens du toucher, et a constaté que le gène codant pour la protéine BTBD3 était actif dans les neurones du cortex baril, qui reçoit l'entrée de leur trichites, les capteurs tactiles très sensibles chez la souris, et que ces neurones ont dendrites unidirectionnel.

Utilisation des manipulations de gènes dans le cerveau de souris embryonnaire les auteurs ont constaté que l'élimination des dendrites BTBD3 fait de distribuer de manière uniforme autour des neurones dans le cortex de souris canon. En revanche, l'introduction d'BTBD3 artificiellement dans le cortex visuel de la souris où BTBD3 ne est pas présent, les dendrites réorienté normalement positionnées symétriquement d'un côté. Le même mécanisme en forme de neurones dans le cortex visuel de furets, qui, contrairement à la souris contient BTBD3.

"Fonction sensorielle haute acuité peut avoir été activée par l'évolution de BTBD3 et des protéines liées au développement du cerveau», ajoute le Dr Shimogori. "Finding BTBD3 sélectivement dans le cortex visuel et auditif de le ouistiti commun, une espèce qui se appuie fortement sur la haute acuité communication vocale et visuelle pour la survie, et chez la souris, où il est exprimé en tactiles et olfactifs zones de haute acuité, mais pas dans baisse de l'acuité de cortex visuel, soutient cette idée. " Les auteurs prévoient d'examiner leur théorie en testant la fonction sensorielle chez les souris sans l'expression du gène BTBD3.