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L'apprentissage et la mémoire modulée par les cellules du cerveau du nouveau-né

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Dopée par l'exercice physique et mental, les cellules souches neurales continuer à germer de nouveaux neurones tout au long de la vie, mais la fonction exacte de ces nouveaux arrivants a été le sujet de nombreux débats. La suppression d'un interrupteur génétique qui maintient les cellules souches neurales dans leur état prolifératif a finalement donné des chercheurs du Salk Institute for Biological Studies certaines réponses définitives.

Sans neurogenèse adulte - littéralement, la «naissance de neurones" - des souris génétiquement transformées en «élèves lents» qui avaient du mal à la navigation sur un labyrinthe d'eau et de la mémorisation de l'emplacement d'une plate-forme immergée, le Salk enquêteurs dans le rapport 30 Janvier Advance Edition en ligne de Nature. Les résultats montrent que, un jour, les chercheurs pourraient être en mesure de stimuler la neurogenèse avec des médicaments actifs par voie orale pour influencer la fonction mémoire, les chercheurs disent.

«Notre étude établit que la neurogenèse directement joue un rôle important dans la définition du processus, l'acquisition et le stockage de la mémoire spatiale, affirme Howard Hughes Medical Investigator Ronald M. Evans, Ph.D., professeur au Salk Institute de l'expression génétique en laboratoire, Qui, avec son collègue Salk Fred H. Gage, Ph.D., professeur au Laboratoire de Génétique, réalisé l'étude.

«Ce constat nous met dans une position nouvelle et importante à exploiter le potentiel des cellules souches à base de thérapies afin d'améliorer le fonctionnement du cerveau dans les maladies neurodégénératives comme la maladie d'Alzheimer qui sont accompagnées d'une perte de mémoire," dit Evans.

Dans une précédente collaboration, Evans et Gage avait découvert que TLX, un soi-disant orphelin récepteur est cruciale pour le maintien adulte des cellules souches neurales dans un indifférencié, proliférative état. Orphelin récepteurs sont structurellement liées à la célèbre récepteurs d'hormones stéroïdes qui interviennent dans la signalisation et la thyroïde. En revanche, une molécule TLX réglementaires n'ont pas encore été identifiés.

Maintenant, le Salk équipe a voulu en savoir plus sur TLX la biologie et de la fonction. Cependant, la suppression de TLX conduit à une variété de problèmes de développement, de sorte stagiaire postdoctoral et premier auteur Chun-Li Zhang, Ph. D., a dû élaborer une stratégie qui leur permettrait de contrôler le moment de couper le gène codant pour TLX en cellules souches neurales conservés dans des boîtes de Pétri, ainsi que des animaux vivants. Quand il a cultivé des cellules souches neurales de souris sans le gène codant TLX, le taux de prolifération de ces cellules a chuté et l'activité de centaines de gènes modifiés.

Zhang explique: «Cette expérience a confirmé que TLX spécifiquement induit le programme génétique nécessaire au maintien des cellules souches neurales souches dans leur état», la remise du Salk chercheurs l'outil parfait pour suivre la contribution des neurones du nouveau-né à la fonction cérébrale normale - une question Gage Est particulièrement intéressé po

«Dans le passé, des méthodes pour détruire la neurogenèse, tels que les radiations et les inhibiteurs de la mitose qui bloquent la division cellulaire, tous ont été assez grossier», dit-il. »Alors, peut-être pas surprenant de la littérature est criblé de résultats contradictoires".

Cellules souches neuronales adultes cesse de générer de nouvelles cellules cérébrales ou neurones dans deux petites zones de mammifères cerveau: le bulbe olfactif, qui traite les odeurs, et la partie centrale de l'hippocampe, qui est impliquée dans la formation des souvenirs et de l'apprentissage. Certaines de ces cellules des nouveau-nés meurent peu après leur naissance mais beaucoup d'entre eux deviennent fonctionnellement intégrés dans le tissu entourant le cerveau. Qu'ils vivent ou meurent est réglementée par les animaux d'expérience.

La combinaison de la souris génétique et les techniques de transfert de gènes, Zhang souris génétiquement modifiées qui lui a permis de supprimer TLX spécifiquement dans le cerveau de souris adulte et donc de fermer la neurogenèse. Il a ensuite mis les souris par le biais d'une batterie standard de tests comportementaux.

Les souris passés avec brio dans tous les cas sauf un test: le labyrinthe de Morris, un test de comportement des souris dans lesquelles doivent se fonder sur des indices visuels sur les murs de trouver et de se souvenir de l'emplacement d'une plate-forme immergée dans une piscine cachée de laiteux Eau. Cette équipe s'appuie sur de nombreuses capacités cognitives, y compris les compétences analytiques, de l'apprentissage et la mémoire, ainsi que la capacité de formuler des stratégies.

Le plus difficile, Zhang a fait l'essai, le plus difficile de modifier la souris pour naviguer trouvé le labyrinthe et de se rappeler l'emplacement de la plate-forme. «Les souris ont montré les deux déficits de l'apprentissage et la mémoire, dit-il. «Ce n'est pas qu'ils n'ont pas appris, ils étaient simplement plus lents à l'apprentissage de la tâche et ne pas conserver autant que leurs homologues normaux", observe Zhang.

"Quels que soient ces nouveaux neurones sont faites, il n'est pas de contrôler si oui ou non ces animaux apprendre», explique-Gage. "Mais ces nouvelles cellules sont réglementant l'efficacité et la stratégie qu'ils utilisent pour résoudre le problème."

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Article adapté par Medical News Today de l'original du communiqué de presse.
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Assistant de recherche Yuhua Zou, M.Sc., chercheur postdoctoral et Weimin Il a, Ph.D., à la fois dans le laboratoire de l'expression génétique au Salk également contribué à l'étude.

Le Salk Institute for Biological Studies à La Jolla, en Californie, est une organisation indépendante à but non lucratif dédiée à des découvertes fondamentales en sciences de la vie, l'amélioration de la santé humaine et à la formation des futures générations de chercheurs. Jonas Salk, MD, dont le vaccin contre la polio pratiquement éliminé la maladie invalidante de la poliomyélite en 1955, l'Institut a ouvert en 1965 avec un don de la terre de la ville de San Diego et le soutien financier de la Marche des dix sous.

Source: Gina Kirchweger
Salk Institute

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