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L’origine des signaux de calcium associés à l’apprentissage cérébelleux

publié le

Les processus d’apprentissage dans le système nerveux sont dus à des changements de connexions entre les neurones qui forment les réseaux neuronaux. Pour mettre en relation deux entrées qui produisent normalement deux signaux de calcium indépendants, leur activation concomitante peut déclencher un signal de calcium qui est plus grand que la somme des deux signaux séparés et qui est capable de changer l’une des deux entrées.

Dans les neurones cérébelleux Purkinje, un mécanisme de ce type permet de structurer la coordination des mouvements. Dans le numéro actuel du Journal of Neuroscience, les principaux mécanismes qui sous-tendent ce signal calcium supralinéaire dans les neurones de Purkinje sont déterminés. Dans ce système, un composant important du signal calcique est donné par un canal qui est activé par la première entrée large, mais le même signal est amplifié localement lorsque la seconde entrée est activée. Ce canal ne fonctionne que lorsque le neurone Purkinje n’est pas dans un ‘état excité, ce qui suggère que cet état transitoire du neurone est fondamental pour permettre l’apprentissage de nouvelles informations. Cette découverte pourrait changer notre compréhension de l’apprentissage cérébelleux qui est peut-être plus sophistiquée que nous le pensions jusqu’à présent.
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Légende de la figure. Neurone de Purkinje avec deux entrées indiquées : 1. la fibre grimpante ; 2. les fibres parallèles. L’activation concomitante des deux entrées (1+2) déclenche un signal calcique supralinéaire par amplification de l’afflux de calcium via des canaux de type T.

Voir en ligne : The origin of physiological local mGluR1 supralinear Ca2+ signals in cerebellar Purkinje neurons. Ait Ouares K, Canepari M. J Neurosci 40 : 1795-1809, 2020.