Les primates et les non-primates diffèrent dans l'architecture de leurs neurones.
Diverses espèces de mammifères et la microscopie à haute résolution révèlent l'origine axonale variable.
La microscopie à haute résolution a permis à une équipe de recherche internationale d'élargir les connaissances sur les différences spécifiques aux espèces dans l'architecture des neurones corticaux.
Les chercheurs ont travaillé exclusivement avec des tissus et des spécimens archivés, y compris des spécimens qui ont été et continuent d'être utilisés pendant des décennies pour l'éducation des étudiants.
© RUB, Kramer
Des chercheurs du groupe de recherche en neurobiologie du développement de la Ruhr-Universität Bochum autour du professeur Petra Wahle, en collaboration avec des partenaires de Mannheim et Jülich, en Allemagne, de Linz, en Autriche, et de La Laguna, en Espagne, ont montré que les primates et les non-primates diffèrent dans un aspect important de leur architecture : l'origine de l'axone, qui est le processus responsable de la transmission des signaux électriques appelés potentiels d'action. Les résultats sont publiés le 20 avril 2022 dans le Journal eLife.
Les axones peuvent émerger des dendrites
Jusqu'à présent, il était considéré comme un savoir d'école que l'axone naît toujours, à quelques exceptions près, du corps cellulaire d'un neurone. Cependant, il peut également naître des dendrites, qui servent à recueillir et à intégrer les signaux synaptiques entrants. Ce phénomène a été appelé "dendrites porteuses d'axones".
Diverses espèces de mammifères et la microscopie à haute résolution révèlent l'origine axonale variable.
"Un aspect unique du projet est que l'équipe a travaillé avec des préparations de tissus et de lames archivées, dont du matériel utilisé depuis des années pour enseigner aux étudiants", explique Petra Wahle. En outre, un éventail d'espèces a été étudié, notamment des rongeurs (souris, rat), des ongulés (porc), des carnivores (chat, furet), ainsi que des macaques et des humains de l'ordre zoologique des primates. L'utilisation de cinq méthodes de coloration différentes et l'évaluation de plus de 34 000 neurones ont conduit le groupe à conclure qu'il existe une différence d'espèce entre les non-primates et les primates. Les neurones pyramidaux excitateurs, en particulier ceux des couches externes II et III du cortex cérébral des primates, ont clairement moins de dendrites porteuses d'axones que les neurones pyramidaux des non-primates. De plus, des différences quantitatives dans la proportion de cellules dendritiques porteuses d'axones ont été trouvées au sein des espèces chat et homme pour les interneurones inhibiteurs. Aucune différence quantitative n'a été observée lors de la comparaison dans les zones corticales du macaque avec les fonctions sensorielles primaires et les fonctions cérébrales supérieures. La microscopie à haute résolution a revêtu une importance particulière, comme le décrit Petra Wahle : "Cela a permis de détecter les origines axonales suivies avec précision au niveau du micromètre, ce qui n'est parfois pas si facile avec la microscopie optique classique."
Un avantage évolutif encore énigmatique
On sait peu de choses sur la fonction des dendrites porteuses d'axones. En général, un neurone intègre les entrées excitatrices arrivant aux dendrites avec les entrées inhibitrices, un processus appelé intégration somatodendritique. Le neurone décide ensuite si les entrées sont suffisamment fortes et importantes pour être transmises par des potentiels d'action à d'autres neurones et zones du cerveau. Les dendrites porteuses d'axones sont considérées comme privilégiées car les entrées dépolarisantes de ces dendrites sont capables d'évoquer directement des potentiels d'action sans passer par l'intégration somatique et l'inhibition somatique. La raison de l'évolution de cette différence entre espèces et l'avantage potentiel qu'elle peut présenter pour le traitement de l'information néocorticale chez les primates sont encore inconnus.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
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