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Neuroscience - Un neurone avec deux types de synapses (électriques et chimiques) en même temps

Neuroscience - Un neurone avec deux types de synapses (électriques et chimiques) en même temps



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J'apprends que les nerfs du système nerveux périphérique peuvent transporter des signaux depuis et vers d'autres organes du corps.

Je me demande si A Single Nerve porte

1) Uniquement des signaux chimiques

2) Uniquement des signaux physiques

3) Les deux en même temps

4) Cela peut se produire dans l'un des cas ci-dessous, soit (1), (2) ou (3) Merci !


Quand vous dites "nerveux", cela fait référence à un faisceau d'axones de nombreux neurones différents, mais je suppose que vous voulez dire en fait un seul neurone.

Les synapses se produisent aux extrémités des axones. Presque tous les axones se ramifient dans une certaine mesure, il y a donc beaucoup de ces terminaisons, et elles se terminent assez exclusivement par des synapses chimiques.

Cependant, la propagation réelle du signal dans l'axone est électrique.

Des synapses électriques ("jonctions lacunaires") se produisent également dans les systèmes nerveux des vertébrés, mais elles n'impliquent pas nécessairement les extrémités des axones en contact avec les dendrites d'autres cellules. Au contraire, les synapses électriques ont tendance à être entre les dendrites de différentes cellules, ou entre une dendrite et la région somatique d'une autre cellule, ou entre axones de deux cellules différentes.

Les neurones qui fabriquent des synapses électriques font aussi généralement des synapses chimiques à d'autres endroits - parfois ils font ces synapses électriques avec les mêmes cellules avec lesquelles ils font des synapses chimiques.

Notez que ces règles sont différentes chez les invertébrés, et en général la distinction entre les axones et les dendrites chez les invertébrés est plus compliquée.

Il existe d'autres endroits en plus du SNC avec des jonctions lacunaires/synapses électriques, y compris dans le système nerveux entérique et dans le cœur.


Draguhn, A., Traub, R.D., Schmitz, D., & Jefferys, J.G.R. (1998). Le couplage électrique sous-tend les oscillations à haute fréquence dans l'hippocampe in vitro. Nature, 394 (6689), 189.

Galarreta, M., & Hestrin, S. (2001). Synapses électriques entre les interneurones libérant du GABA. Nature Reviews Neuroscience, 2(6), 425.

Traub, R.D., Bibbig, R., Piechotta, A., Draguhn, R., & Schmitz, D. (2001). Contributions synaptiques et non synaptiques aux IPSP géantes et aux pointes ectopiques induites par la 4-aminopyridine dans l'hippocampe in vitro. Journal of Neurophysiology, 85(3), 1246-1256.


Contenu

Les neurones sont des cellules spécialisées pour recevoir, propager et transmettre des impulsions électrochimiques. Dans le seul cerveau humain, il y a plus de quatre-vingts milliards de neurones. Les neurones sont divers en ce qui concerne la morphologie et la fonction. Ainsi, tous les neurones ne correspondent pas au motoneurone stéréotypé avec des dendrites et des axones myélinisés qui conduisent des potentiels d'action. Certains neurones tels que les cellules photoréceptrices, par exemple, n'ont pas d'axones myélinisés qui conduisent des potentiels d'action. D'autres neurones unipolaires trouvés chez les invertébrés n'ont même pas de processus distinctifs tels que les dendrites. De plus, les distinctions basées sur la fonction entre les neurones et d'autres cellules telles que les cellules cardiaques et musculaires ne sont pas utiles. Ainsi, la différence fondamentale entre un neurone et une cellule non neuronale est une question de degré.

Une autre classe importante de cellules trouvées dans le système nerveux sont cellules gliales. Ces cellules ne commencent que récemment à attirer l'attention des neurobiologistes pour leur implication non seulement dans l'alimentation et le soutien des neurones, mais aussi dans la modulation des synapses. Par exemple, les cellules de Schwann, qui sont un type de cellule gliale trouvée dans le système nerveux périphérique, modulent les connexions synaptiques entre les terminaisons présynaptiques des plaques terminales des motoneurones et les fibres musculaires aux jonctions neuromusculaires.

Une caractéristique importante de nombreux neurones est l'excitabilité. Les neurones génèrent des impulsions électriques ou des changements de tension de deux types : les potentiels gradués et les potentiels d'action. Les potentiels gradués se produisent lorsque le potentiel membranaire se dépolarise et s'hyperpolarise de manière graduelle par rapport à la quantité de stimulus appliquée au neurone. Un potentiel d'action d'autre part est une impulsion électrique tout ou rien. Bien qu'ils soient plus lents que les potentiels gradués, les potentiels d'action ont l'avantage de parcourir de longues distances dans les axones avec peu ou pas de décrémentation. Une grande partie des connaissances actuelles sur les potentiels d'action provient des expériences sur les axones de calmar menées par Sir Alan Lloyd Hodgkin et Sir Andrew Huxley.

Le modèle Hodgkin-Huxley d'un potentiel d'action dans l'axone géant du calmar a été à la base d'une grande partie de la compréhension actuelle des bases ioniques des potentiels d'action. En bref, le modèle indique que la génération d'un potentiel d'action est déterminée par deux ions : Na + et K + . Un potentiel d'action peut être divisé en plusieurs phases séquentielles : seuil, phase montante, phase descendante, phase de sous-dépassement et phase de récupération. Suite à plusieurs dépolarisations locales graduées du potentiel membranaire, le seuil d'excitation est atteint, des canaux sodiques voltage-dépendants sont activés, ce qui conduit à un afflux d'ions Na+. Au fur et à mesure que les ions Na + pénètrent dans la cellule, le potentiel membranaire est encore dépolarisé et davantage de canaux sodiques voltage-dépendants sont activés. Un tel processus est également connu sous le nom de boucle de rétroaction positive. Lorsque la phase ascendante atteint son pic, les canaux Na + voltage-dépendants sont inactivés tandis que les canaux K + voltage-dépendants sont activés, ce qui entraîne un mouvement net vers l'extérieur des ions K +, qui repolarise le potentiel membranaire vers le potentiel membranaire au repos. La repolarisation du potentiel membranaire se poursuit, entraînant une phase de sous-dépassement ou une période réfractaire absolue. La phase de sous-dépassement se produit car contrairement aux canaux sodiques voltage-dépendants, les canaux potassiques voltage-dépendants s'inactivent beaucoup plus lentement. Néanmoins, à mesure que davantage de canaux K + voltage-dépendants deviennent inactivés, le potentiel membranaire retrouve son état d'équilibre normal au repos.

Les neurones communiquent entre eux via des synapses. Les synapses sont des jonctions spécialisées entre deux cellules en étroite apposition l'une à l'autre. Dans une synapse, le neurone qui envoie le signal est le neurone présynaptique et la cellule cible reçoit ce signal est le neurone ou la cellule postsynaptique. Les synapses peuvent être électriques ou chimiques. Les synapses électriques sont caractérisées par la formation de jonctions communicantes qui permettent aux ions et autres composés organiques de passer instantanément d'une cellule à l'autre. [1] Les synapses chimiques sont caractérisées par la libération présynaptique de neurotransmetteurs qui diffusent à travers une fente synaptique pour se lier aux récepteurs postsynaptiques. Un neurotransmetteur est un messager chimique qui est synthétisé dans les neurones eux-mêmes et libéré par ces mêmes neurones pour communiquer avec leurs cellules cibles postsynaptiques. Un récepteur est une molécule de protéine transmembranaire à laquelle se lie un neurotransmetteur ou un médicament. Les synapses chimiques sont plus lentes que les synapses électriques.

Une fois les neurotransmetteurs synthétisés, ils sont conditionnés et stockés dans des vésicules. Ces vésicules sont regroupées dans des boutons terminaux du neurone présynaptique. Lorsqu'il y a un changement de tension dans le bouton terminal, les canaux calciques voltage-dépendants intégrés dans les membranes de ces boutons sont activés. Ceux-ci permettent aux ions Ca 2+ de diffuser à travers ces canaux et de se lier aux vésicules synaptiques à l'intérieur des boutons terminaux. Une fois délimitées par le Ca 2+ , les vésicules s'arriment et fusionnent avec la membrane présynaptique et libèrent des neurotransmetteurs dans la fente synaptique par un processus connu sous le nom d'exocytose. Les neurotransmetteurs diffusent ensuite à travers la fente synaptique et se lient aux récepteurs postsynaptiques intégrés à la membrane postsynaptique d'un autre neurone. Il existe deux familles de récepteurs : les récepteurs ionotropes et métabotropes. Les récepteurs ionotropes sont une combinaison d'un récepteur et d'un canal ionique. Lorsque les récepteurs ionotropes sont activés, certaines espèces ioniques telles que Na + pénètrent dans le neurone postsynaptique, ce qui dépolarise la membrane postsynaptique. Si plusieurs récepteurs postsynaptiques du même type sont activés, alors plus de Na + entrera dans la membrane postsynaptique et dépolarisera la cellule. Les récepteurs métabotropiques, quant à eux, activent les systèmes de cascade de seconds messagers qui entraînent l'ouverture d'un canal ionique situé ailleurs sur la même membrane postsynaptique. Bien que plus lents que les récepteurs ionotropes qui fonctionnent comme des interrupteurs marche/arrêt, les récepteurs métabotropes ont l'avantage de modifier la réactivité de la cellule aux ions et autres métabolites, par exemple l'acide gamma amino-butyrique (transmetteur inhibiteur), l'acide glutamique (transmetteur excitateur), dopamine, noradrénaline, épinéphrine, mélanine, sérotonine, mélatonine, endorphines, dynorphines, nociceptine et substance P.

Les dépolarisations postsynaptiques peuvent transmettre des neurotransmetteurs excitateurs ou inhibiteurs. Ceux qui libèrent des vésicules excitatrices sont appelés potentiels postsynaptiques excitateurs (EPSP). Alternativement, les vésicules inhibitrices stimulent les récepteurs postsynaptiques de manière à permettre aux ions Cl - d'entrer dans la cellule ou aux ions K + de quitter la cellule, ce qui entraîne un potentiel postsynaptique inhibiteur (IPSP). Si l'EPSP est dominant, le seuil d'excitation dans le neurone postsynaptique peut être atteint, entraînant la génération d'un potentiel d'action dans le ou les neurones à son tour postsynaptiques à celui-ci, propageant le signal.

La plasticité synaptique est le processus par lequel les forces des connexions synaptiques sont modifiées. Par exemple, des modifications à long terme de la connexion synaptique peuvent entraîner l'intégration d'un plus grand nombre de récepteurs postsynaptiques dans la membrane postsynaptique, entraînant le renforcement de la synapse. La plasticité synaptique s'avère également être le mécanisme neuronal qui sous-tend l'apprentissage et la mémoire. [2] Les propriétés fondamentales, l'activité et la régulation des courants membranaires, la transmission synaptique et la plasticité synaptique, la neurotransmission, la neurorégulation, la synaptogenèse et les canaux ioniques des cellules sont quelques autres domaines étudiés par les neuroscientifiques cellulaires. [3] [4] L'anatomie tissulaire, cellulaire et subcellulaire est étudiée pour donner un aperçu du retard mental au Centre de recherche sur le retard mental MRRC Cellular Neuroscience Core. [5] Des revues telles que Frontières en neurosciences cellulaires et Neurosciences moléculaires et cellulaires sont publiés sur des sujets neuroscientifiques cellulaires. [ citation requise ]


Synapses électriques

Une synapse électrique transmet des informations à travers des courants locaux. Ce type de synapse n'a pas non plus de délai synaptique (combien de temps il faut qu'une connexion synaptique se forme).

Ce type de synapse est tout à fait opposé à une synapse chimique. Cela signifie que les synapses électriques sont symétriques, bidirectionnels et ont une faible plasticité. Cette dernière caractéristique signifie qu'ils envoient toujours des informations exactement de la même manière. Ainsi, lorsqu'un potentiel d'action s'active dans un neurone, il se réplique dans le neurone suivant.


Types de neurones

Les neurones sensoriels - Déplacer les signaux de la partie externe du corps vers le système nerveux central (cerveau/moelle épinière)

Interneurones - Relie divers neurones entre le cerveau et la moelle épinière.


Une théorie intégrative de la fonction du cortex préfrontal

Earl K. Miller Jonathan D. Cohen
Vol. 24, 2001

Résumé

▪ Résumé Le cortex préfrontal a longtemps été suspecté de jouer un rôle important dans le contrôle cognitif, dans la capacité d'orchestrer la pensée et l'action conformément à des objectifs internes. Sa base neuronale, cependant, est restée un mystère. Ici, nous. Lire la suite

Figure 1 : Diagramme schématique de certaines des connexions extrinsèques et intrinsèques du cortex préfrontal. La convergence partielle des entrées de nombreux systèmes cérébraux et des connexions internes de la préf.

Figure 2 : Diagramme schématique illustrant notre rôle suggéré pour le cortex PF dans le contrôle cognitif. Montré sont des unités de traitement représentant des indices tels que les entrées sensorielles, l'état de motivation actuel, moi.

Figure 3 : (A) L'activité de quatre neurones préfrontaux (PF) simples est illustrée lorsque chacun des deux objets, lors de différents essais, a ordonné soit une saccade à droite, soit une saccade à gauche. Les lignes .

Figure 4 : Schéma du modèle Stroop. Les cercles représentent des unités de traitement, correspondant à une population de neurones supposés coder une information donnée. Les lignes représentent les connexions entre.

Figure 5 : Évolution dans le temps de l'activité IRMf dans le cortex préfrontal dorsolatéral (DLPFC) et le cortex cingulaire antérieur (ACC) au cours de deux phases d'un essai dans la tâche Stroop instruite. Pendant l'instruction.


DISCUSSION

Il y a six conclusions principales dans cette étude. (1) Les propriétés électrophysiologiques des neurones à adaptation lente et rapide dans l'organe VS-3 sont en corrélation avec leur intensité de coloration pour l'AChE. Le type électrophysiologique de chaque neurone peut donc être identifié histochimiquement, sans avoir besoin d'enregistrement intracellulaire. (2) Tous les neurones sensoriels, dans les sensilles fendues, les poils tactiles, les trichobothries et les récepteurs articulaires internes, sont alimentés par plusieurs fibres GABA-LIR de trois types morphologiques différents. Ces fibres forment de nombreuses varicosités dans les régions dendritiques, somatiques et axonales initiales des neurones sensoriels, plus densément sur cette dernière zone. (3) Les neurones des quatre types de sensilles étudiés révèlent un SYN-LIR ponctué. La distribution de ces SYN-LIR est similaire à la distribution des sites GABA-LIR à travers ces neurones. (4) Le double marquage montre que GABA-LIR et SYN-LIR colocalisent largement au niveau de tous les neurones sensoriels étudiés ici. Certains points SYN-LIR ne sont cependant pas du GABA-LIR, ce qui indique qu'ils utilisent (un) autre(s) neurotransmetteur(s). (5) La reconstruction tridimensionnelle des deux neurones mécanosensoriels dans une fente de l'organe VS-3 montre que toutes les synapses proviennent de fibres fines parallèles aux neurones sensoriels. Les éléments postsynaptiques sont les neurones mécanosensoriels, les cellules gliales et les fibres fines elles-mêmes. Au moins deux types différents de terminaisons synaptiques se distinguent par différentes tailles de vésicules synaptiques, suggérant qu'elles libèrent différents neurotransmetteurs. La distribution du GABA-LIR et du SYN-LIR a un schéma similaire aux fines fibres présynaptiques observées dans la reconstruction EM. (6) Les études de dégénérescence sont cohérentes avec l'origine efférente des fibres fines des soma GABA-LIR dans le SNC.

AChE histochimie

On ne sait pas pourquoi les neurones mécanosensoriels expriment l'activité AChE ou pourquoi ils le font de manière différentielle. L'intensité de coloration pour l'AChE n'est pas un effet de taille ou de volume. Comme démontré précédemment (Fabian et Seyfarth, 1997), plusieurs des deux neurones d'une paire sont de taille similaire mais montrent toujours une nette différence de coloration. De plus, le neurone le plus sombre (Type a) n'est pas toujours le plus petit d'une paire. Cependant, ce n'est que dans les deux neurones associés à la fente 2 que la taille, l'intensité de la coloration et le mode d'adaptation sont corrélés de manière cohérente. Bien que les neurones puissent être cholinergiques, dans la mesure où ils expriment une immunoréactivité de type choline acétyltransférase (Fabian et Seyfarth, 1997) et leurs terminaisons peuvent donc avoir des cholinorécepteurs présynaptiques (Wonnacott, 1997), ceux-ci devraient se situer loin, dans le SNC. Il est possible qu'un grand pool d'AChE soit stocké de manière différentielle dans l'un des soma, mais il se peut aussi que l'AChE reflète des fonctions non synaptiques ou même non catalytiques de l'AChE (Massoulié et al., 1993) non directement liées au taux particulier. du comportement d'adaptation électrophysiologique de chaque type de neurone.

Immunocytochimie

Il y a de bonnes raisons de suggérer que le SYN-LIR ponctué au niveau des neurones dans tous les types de sensilles étudiés ici représente la distribution de la synapsine d'araignée sur les sites présynaptiques. La spécificité de la liaison d'anticorps a été établie précédemment (Fabian-Fine et al., 1999). De plus, notre présente étude montre que tous les neurones sensoriels sont alimentés par des fibres GABA-LIR qui forment de nombreuses varicosités sur les mécanorécepteurs. La spécificité de la liaison de l'anticorps GABA dans le tissu d'araignée est confirmée par l'absence d'immunocoloration dans les préparations témoins et par la présence de neurones GABA-LIR disposés de manière caractéristique dans le ganglion sous-œsophagien. La fidélité de la colocalisation entre les modèles SYN-LIR et GABA-LIR confirme la spécificité de l'immunocoloration dans chacun. De plus, le schéma de coloration des deux anticorps correspond, à son tour, au schéma général des synapses reconstruites à partir d'EM en série. Cela suggère que certains sites SYN-LIR au niveau des neurones contiennent effectivement du GABA et peuvent donc être GABAergiques. Bien qu'il existe depuis un certain temps de bonnes preuves structurelles que les neurones sensoriels des arachnides reçoivent une entrée synaptique périphérique (Foelix, 1975, 1985), il s'agit de la première démonstration de la distribution des fibres GABA-LIR.

Voies inhibitrices efférentes des neurones mécanosensoriels

Le GABA médie des mécanismes inhibiteurs répandus dans le système nerveux (Roberts et al., 1976) et est largement distribué au niveau des synapses périphériques des innervations efférentes chez divers invertébrés. Les exemples incluent les jonctions neuromusculaires des nématodes (Johnson et Stretton, 1987), des insectes (Usherwood et Grundfest, 1965) et des crustacés (Kravitz et al., 1963). De plus, l'innervation GABAergique périphérique des neurones sensoriels dans l'organe récepteur musculaire des crustacés (MRO) provient de l'innervation inhibitrice efférente (Bazemore et al., 1957 Kuffler et Edwards, 1958 Elekes et Florey, 1987a), avec un mécanisme d'action qui est bien étudié et particulièrement clair (Hagiwara et al., 1960). Il ne semble donc pas déraisonnable de proposer une action inhibitrice similaire pour les fibres fines de GABA-LIR rapportées ici. Sur la base de leurs recherches ultrastructurales sur les récepteurs articulaires internes des araignées, Foelix et Choms (1979) ont suggéré que les synapses périphériques pourraient représenter une voie de contrôle central qui pourrait inhiber l'activité des récepteurs. D'après nos tests de dégénérescence, l'origine des fibres fines présynaptiques apparaît centrale. Il reste cependant quelques profils fins qui survivent à l'axotomie pendant plus de 8 heures. Des exemples sont connus dans un certain nombre d'autres systèmes nerveux d'invertébrés dans lesquels les axones anucléés survivent intacts pendant de longues périodes de temps (pour une revue, voir Bittner, 1991). Bien que nous ne puissions pas supposer automatiquement le même phénomène pour de tels profils chez les araignées, les seuls somas neuronaux décrits en périphérie sont les neurones mécanosensoriels eux-mêmes, pour lesquels les remplissages de colorant (rétrogrades, ainsi qu'antérogrades) ne montrent aucune preuve de branches collatérales axonales (Seyfarth et al., 1985). L'immunomarquage GABA révèle de nombreux péricaryas GABA-LIR dans le ganglion sous-œsophagien, mais aucun en périphérie, et confirme ainsi l'origine efférente de ces fibres. Nous proposons donc que les profils de petites fibres survivants observés après section nerveuse dans nos préparations soient ceux du ou des neurones centraux dans lesquels la dégénérescence est retardée.

Distribution et différenciation des contacts synaptiques

Les fibres fines des neurones VS-3 reconstruits à partir de notre série EM forment des rangées linéaires de varicosités présynaptiques, avec des contacts présynaptiques consécutifs qui sont concentrés sur le segment axonal initial. Ces découvertes correspondent à la description ultrastructurale des synapses périphériques au niveau des récepteurs articulaires internes de l'araignée fournie précédemment par Foelix et Choms (1979). L'inhibition au niveau de ces sites proximaux est largement observée dans les neurones (Shepherd, 1990) dans lesquels elle est stratégiquement située au site d'initiation de l'impulsion normale. Jusqu'à présent, cependant, la région du seuil membranaire le plus bas n'a pas été étudiée pour les neurones mécanosensoriels des araignées.

Nous avons observé trois types de fibres GABA-LIR significativement différents sur la base de leurs tailles de varices. Cette caractéristique partage un schéma similaire avec l'innervation efférente des neurones sensoriels de l'écrevisse MRO.Après la description initiale par Alexandrowicz (1951), Florey et Florey (1955) ont montré que les neurones sensoriels de ce système sont également alimentés par trois fibres accessoires de tailles différentes qu'on appelle désormais GABA-LIR (Elekes et Florey, 1987a) .

Trois caractéristiques de l'innervation périphérique de l'araignée sont particulièrement importantes pour l'intégration synaptique. Le premier est la taille des vésicules synaptiques. Les deux tailles de vésicule synaptique (type 1 et type 2) (Fig. 2, 4) sont supposées contenir des neurotransmetteurs différents. La plus petite des deux populations de vésicules rondes au niveau des synapses périphériques sur les mécanorécepteurs du crustacé MRO (Nakajima et Reese, 1983) est connue pour contenir du GABA (Elekes et Florey, 1987a). Nous supposons qu'il en va de même pour les petites vésicules des mécanorécepteurs d'araignées, alors que le contenu des grandes vésicules n'est pas encore connu. Chez le crustacé MRO, le deuxième transmetteur est le glutamate (Takeuchi et Takeuchi, 1964), et il se produit au niveau des synapses avec de grandes vésicules rondes. Il reste à voir, cependant, si le glutamate est un deuxième candidat émetteur au niveau des mécanorécepteurs d'araignées. La deuxième caractéristique des mécanorécepteurs d'araignées est que les varices ont des tailles très différentes. Certaines varicosités sont assez grandes, avec de nombreuses vésicules et plusieurs corps denses présynaptiques visibles à partir de la série EM, tandis que d'autres varicosités contiennent peu de vésicules et n'ont qu'un seul corps dense sur les neurones sensoriels. Il semble probable qu'il existe des différences dans la sortie des émetteurs correspondant aux différences dans le nombre de corps denses présynaptiques (Atwood et Cooper, 1995). Ultrastructuralement, les synapses avec de grandes vésicules synaptiques sont principalement petites, contenant relativement peu de vésicules synaptiques. En comparaison, les synapses avec de petites vésicules synaptiques s'étendent souvent sur de grandes distances, contenant de nombreuses vésicules. Les différences dans la taille de la population de vésicules reflètent vraisemblablement les différences dans les tailles des points lacrymaux SYN-LIR vus par microscopie optique. La troisième caractéristique est que de nombreuses entrées synaptiques sont reçues non seulement par les mécanorécepteurs, mais se forment également entre les entrées elles-mêmes. Des connexions similaires se produisent également entre les entrées au niveau des neurones récepteurs d'étirement de l'écrevisse MRO (Hirosawa et al., 1981 Elekes et Florey, 1987b).

Signification fonctionnelle

En supposant que les synapses périphériques abondantes que nous décrivons incluent celles qui sont GABAergiques et inhibitrices, un certain nombre de rôles fonctionnels peuvent être envisagés pour les mécanorécepteurs de l'araignée. Si de telles fibres efférentes sont activées simultanément avec des fibres motrices innervant les muscles des jambes avoisinants, l'inhibition pourrait servir à empêcher les signaux parasites résultant des propres mouvements de l'araignée, de la même manière, par exemple, que pour les organes neuromastes des vertébrés à queue (Russell, 1971 ). Alternativement, une libération de l'inhibition ou de l'excitation peut augmenter la sensibilité d'un récepteur pour son stimulus optimal, par exemple, la vibration du substrat pour la sensille fendue pendant la parade nuptiale ou la localisation de la proie (Barth, 1985). Compte tenu du nombre de fibres efférentes, cependant, il semble probable que les interactions inhibitrices soient plus subtiles que ce que nous pouvons supposer en toute sécurité à partir des preuves actuelles. Un examen électrophysiologique et pharmacologique de mécanorécepteurs uniques et identifiables (tels que les neurones VS-3) est maintenant nécessaire pour clarifier le rôle fonctionnel de l'innervation efférente des fibres GABA-LIR.


Neurones, potentiels d'action et synapses

Les neurones sont les unités cellulaires de base qui constituent le système nerveux. Les humains possèdent environ 100 milliards de neurones. Un neurone individuel se compose généralement d'un soma (corps cellulaire), de dendrites et d'un axone.

Le soma contient le noyau de la cellule (où son ADN est stocké) et sert à produire les protéines nécessaires au fonctionnement du neurone.

S'étendant du soma se trouvent des dendrites, qui sont des structures en forme de branche qui forment des connexions avec d'autres neurones à partir desquels elles reçoivent et traitent des signaux électriques. Enfin, un axone fait saillie à l'autre extrémité du soma et sert à son tour à produire et à transporter un signal électrique vers d'autres neurones.

Chaque neurone ne contient généralement qu'un seul axone, bien que la structure puisse être ramifiée après la projection initiale du soma (Woodruff, 2019).

Les signaux électriques portés par les axones et transmis aux dendrites sont appelés Potentiels d'action. Fondamentalement, les neurones sont des dispositifs électriques - ils contiennent des canaux qui permettent aux ions positifs et négatifs de passer de l'extérieur vers l'intérieur de la cellule ou vice versa, ce qui donne lieu à un potentiel électrique par rapport à la membrane d'une cellule (la barrière autour de l'extérieur d'une cellule ).

Par défaut (lorsque les neurones sont « au repos »), il y a plus de charges négatives à l'intérieur de la cellule qu'à l'extérieur, donnant lieu à un potentiel membranaire au repos de -70 millivolts. Cependant, ce potentiel électrique change constamment en réponse aux entrées d'autres cellules, ce qui provoque l'entrée ou la sortie d'ions dans la cellule.

Certaines de ces entrées sont « excitatrices », ce qui signifie qu'elles rendent le potentiel membranaire de la cellule moins négatif (par exemple, en faisant entrer des ions positifs dans la cellule), tandis que d'autres sont « inhibiteurs », ce qui signifie qu'elles rendent la membrane de la cellule plus négative. .

Si un neurone reçoit suffisamment d'entrées excitatrices et pas trop d'entrées inhibitrices, son potentiel de membrane dépassera ce que l'on appelle le « seuil de potentiel d'action » (environ -50 millivolts), et un potentiel d'action se produira.

Électriquement, les potentiels d'action sont des pics brefs mais dramatiques dans le potentiel de membrane d'un neurone. En fait, les neuroscientifiques appellent souvent les potentiels d'action simplement des « pointes ».

Lorsque le potentiel membranaire d'un neurone dépasse le seuil de potentiel d'action, il déclenche l'ouverture de ce que l'on appelle des canaux sodiques voltage-dépendants, qui permettent aux ions sodium chargés positivement de passer dans la cellule.

Cela fait que le potentiel membranaire de la cellule devient rapidement plus positif, conduisant au pic. Ce signal parcourt ensuite rapidement la longueur de l'axone du neurone, car la pointe elle-même provoque l'ouverture de canaux sodiques voltage-dépendants plus bas, et ainsi de suite.

Enfin, le potentiel d'action atteint l'extrémité de l'axone et le neurone transmet ce signal à d'autres neurones.

Les neurones communiquent entre eux à travers des structures appelées synapses. Une seule synapse se compose d'un terminal présynaptique, d'une fente synaptique et d'un terminal postsynaptique.

Une fois qu'un potentiel d'action atteint la fin de l'axone d'un neurone, il atteint la terminaison présynaptique, ce qui provoque la libération des neurotransmetteurs de la cellule. Ces neurotransmetteurs sont libérés dans la fente synaptique, un petit espace (20-40 nm) entre les terminaux pré- et post-synaptiques.

Les neurotransmetteurs traversent ensuite la fente synaptique et activent les récepteurs des neurotransmetteurs sur la terminaison postsynaptique. Lorsque ces récepteurs sont activés, ils provoquent l'afflux d'ions positifs ou négatifs dans le neurone postsynaptique, entraînant respectivement une excitation ou une inhibition.

Lorsque les neurotransmetteurs agissent sur les récepteurs pour provoquer l'afflux d'ions positifs dans le neurone postsynaptique, cela s'appelle excitation, car le neurone est rapproché de son seuil de potentiel d'action et devient donc plus susceptible de se déclencher.

Inversement, lorsque les neurotransmetteurs agissent sur les récepteurs pour provoquer l'afflux d'ions négatifs dans le neurone postsynaptique, cela s'appelle inhibition, car le neurone est éloigné de son seuil de potentiel d'action et devient donc moins susceptible de se déclencher.

En conséquence, certains neurotransmetteurs sont appelés neurotransmetteurs excitateurs (puisque leur action sur les récepteurs provoque une excitation), tandis que d'autres sont appelés neurotransmetteurs inhibiteurs.

Les neurotransmetteurs excitateurs courants comprennent le glutamate et les neurotransmetteurs inhibiteurs courants de la dopamine comprennent le GABA et la glycine. Certains neurotransmetteurs, comme la sérotonine, peuvent être soit excitateurs, soit inhibiteurs selon le type de récepteur sur lequel il agit.


Glossaire des termes clés du cerveau

potentiel d'action: Parfois appelé « pic » ou décrit comme un neurone « tirer », un potentiel d'action se produit lorsqu'il y a une augmentation significative de l'activité électrique le long de la membrane d'un cellule nerveuse. Il est associé à neurones transmettre des messages électrochimiques dans le axone, libérant neurotransmetteurs aux cellules voisines de la synapse.

dépendance: Aujourd'hui communément appelé trouble lié à l'usage de substances, la toxicomanie est un santé mentale condition dans laquelle la consommation progressive et chronique de drogues ou d'alcool d'une personne entraîne des problèmes de relations personnelles, de capacité de travail et de santé physique.

glandes surrénales: Situées au-dessus de chaque rein, ces deux glandes sont impliquées dans la réponse du corps à stress et aider à réguler la croissance, le sang glucose niveaux, et le corps métabolique taux. Ils reçoivent des signaux du cerveau et sécrètent plusieurs les hormones en réponse, y compris cortisol et adrénaline.

adrénaline: Aussi appelée épinéphrine, cette hormone est sécrétée par le glandes surrénales en réponse à stress et d'autres défis pour le corps. La libération d'adrénaline provoque un certain nombre de changements dans tout le corps, y compris la métabolisme de glucides pour répondre aux besoins énergétiques du corps et augmenter l'éveil ou la vigilance.

allèle: L'une des deux ou plusieurs formes différentes d'un gène due à une mutation génétique. Des allèles différents, qui peuvent être trouvés au même endroit sur un chromosome, produisent des variations dans les caractéristiques héréditaires telles que la couleur des cheveux ou le groupe sanguin. UNE dominant allèle est un allèle dont la fonction physiologique - comme rendre les cheveux blonds - se produit même lorsqu'une seule copie est présente (parmi les deux copies de chaque gène que tout le monde hérite de ses parents). UNE récessif les traits de l'allèle n'apparaissent que lorsque deux copies sont présentes.

La maladie d'Alzheimer: Une forme débilitante de démence, ce progressif et irréversible maladie neurodégénérative entraîne le développement de plaques de protéines et d'enchevêtrements qui endommagent neurones et interférer avec la signalisation neuronale, affectant finalement Mémoire et d'autres importants cognitif compétences.

acide aminé: Un type de petite molécule organique qui a une variété de rôles biologiques mais qui est mieux connue sous le nom de « bloc de construction » des protéines.

neurotransmetteurs d'acides aminés: le plus répandu neurotransmetteurs dans le cerveau, ceux-ci incluent le glutamate et l'aspartate, qui peuvent augmenter l'activité électrochimique de neurones, ainsi que la glycine et acide gamma-amino butyrique (GABA), qui inhibent cette activité électrochimique.

amygdale: Une partie du cerveau Système limbique, cette structure cérébrale primitive se situe profondément au centre du cerveau et est impliquée dans les réactions émotionnelles, telles que la colère ou la peur, ainsi que dans les émotions chargées souvenirs. Il influence également les comportements tels que l'alimentation, l'intérêt sexuel et le « combat ou fuite » immédiat stress réaction qui aide à s’assurer que les besoins de la personne sont satisfaits.

protéine bêta-amyloïde (Aβ): Une protéine naturellement présente dans les cellules du cerveau. De gros amas anormaux de cette protéine forment le plaques amyloïdes qui sont une caractéristique physiologique de La maladie d'Alzheimer. De plus petits groupements (oligomères) d'Aβ semblent plus toxiques pour les cellules cérébrales et de nombreux chercheurs pensent qu'ils jouent un rôle important dans la La maladie d'Alzheimer traiter.

plaque amyloïde: Les accumulations collantes et anormales de protéine bêta-amyloïde agréger autour neurones et synapses dans le Mémoire et les centres intellectuels du cerveau, chez les personnes atteintes de Alzheimer. Celles-ci sont parfois appelées plaques séniles ou plaques séniles. Alors que les plaques amyloïdes ont longtemps été considérées comme des marqueurs de Alzheimer, on les trouve également dans une certaine mesure chez de nombreuses personnes âgées cognitivement normales. Le rôle des plaques dans Alzheimer la neurodégénérescence reste incertaine.

sclérose latérale amyotrophique (SLA): Aussi connue sous le nom de maladie de Lou Gehrig, cette maladie neurodégénérative entraîne la mort des cellules du cerveau qui contrôlent les muscles.

angiographie: Une technique d'imagerie médicale qui permet aux cliniciens de visualiser l'intérieur des vaisseaux sanguins, des artères, des veines et du cœur.

modèle animal: Un animal de laboratoire qui, par des modifications de son régime alimentaire, une exposition à des toxines, des modifications génétiques ou d'autres manipulations expérimentales, imite des signes ou des symptômes spécifiques d'une maladie humaine. Bon nombre des avancées les plus prometteuses dans le traitement des troubles cérébraux proviennent de la recherche sur des modèles animaux.

médicament antidépresseur: Classes de médicaments pouvant traiter dépressif symptômes en affectant les niveaux de neurotransmetteurs dans le cerveau. L'un des types d'antidépresseurs les plus connus est sélectif sérotonine inhibiteurs de recapture.

anxiété: Sentiments d'inquiétude ou de peur intenses et persistants concernant des situations quotidiennes. Bien que certains sentiments d'anxiété soient normaux, ils peuvent être classés comme un trouble anxieux lorsque les symptômes commencent à interférer avec la vie quotidienne.

apoptose: Une forme de mort cellulaire programmée qui se produit dans le cadre d'une croissance et d'un développement normaux. Cependant, en cas de troubles ou de maladies cérébraux, ce processus naturel peut être « détourné », entraînant la mort inutile de personnes cruciales. neurones.

intelligence artificielle (IA) : programmes ou systèmes informatiques conçus pour effectuer des tâches qui nécessitent normalement l'intelligence humaine, y compris la résolution de problèmes, l'apprentissage et les comportements de prise de décision.

astrocyte: une étoile glial cellule qui prend en charge neurones, en aidant à la fois à nourrir et à éliminer les déchets de la cellule, et autrement moduler l'activité de la neurone. Les astrocytes jouent également un rôle essentiel dans le développement du cerveau et la création de synapses.

trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité (TDAH): UNE trouble neurodéveloppemental qui affecte les systèmes d'attention et le contrôle des impulsions. Alors que le TDAH est principalement connu comme un trouble pédiatrique, il affecte également les adultes.

Cortex auditif: Une partie du cerveau lobe temporal, cette région est responsable de l'audition. Les fibres nerveuses s'étendant de l'oreille interne portent impulsions nerveuses générés par les sons dans le cortex auditif pour interprétation.

trouble du spectre autistique (TSA): UNE trouble neurodéveloppemental, avec des symptômes apparaissant généralement au cours des deux premières années de la vie, caractérisés par des problèmes de communication, d'interactions personnelles et de comportement. On l'appelle un trouble du spectre en raison de la variété du type et de la gravité des symptômes observés.

système nerveux autonome: Partie de la système nerveux central qui contrôle les fonctions des organes internes (par exemple, la pression artérielle, la respiration, la fonction intestinale, le contrôle de la vessie, la transpiration, la température corporelle). Ses actions sont principalement involontaires.

axone: Une longue fibre nerveuse unique qui transmet des messages, via des impulsions électrochimiques, à partir du corps du neurone à dendrites d'autres neurones, ou directement aux tissus du corps tels que les muscles.

terminal axonal: La toute fin du axone, où les signaux électrochimiques sont passés à travers le synapse aux cellules voisines au moyen de neurotransmetteurs et d'autres substances neurochimiques. Une collection de axones provenant d'une zone spécifique du cerveau ou allant vers une zone spécifique du cerveau peut être appelé un matière blanche faisceau de fibres.

ganglions de la base: Un groupe de structures sous le cortex impliqué dans le moteur, cognitif, et les fonctions émotionnelles.

artère basilaire: Située à la base du crâne, l'artère basilaire est un gros vaisseau sanguin spécialisé qui fournit du sang oxygéné au cerveau et système nerveux.

biomarqueurs: Un indicateur physiologique mesurable d'un état ou d'une condition biologique. Par exemple, plaques amyloïdes-comme détecté sur amyloïde ANIMAUX scans - sont un biomarqueur de La maladie d'Alzheimer. Les biomarqueurs peuvent être utilisés à des fins diagnostiques et thérapeutiques.

trouble bipolaire: Également connu sous le nom de maniaco-dépression ou de trouble maniaco-dépressif, le trouble bipolaire se caractérise par des changements imprévisibles de humeur, ainsi que les niveaux d'énergie et d'activité, qui peuvent interférer avec les tâches quotidiennes.

barrière hémato-encéphalique: Une barrière protectrice qui sépare le cerveau du sang circulant dans le corps. La barrière hémato-encéphalique est semi-perméable, ce qui signifie qu'elle permet le passage de l'eau ainsi que des molécules comme glucose et autre acides aminés qui aident à promouvoir la fonction neuronale.

interface cerveau-ordinateur: Un appareil ou un programme qui permet une collaboration directe ou indirecte entre le cerveau et un système informatique. Par exemple, un appareil qui exploite les signaux du cerveau pour contrôler un curseur à l'écran ou un membre prothétique.

facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF): Parfois appelé « engrais pour le cerveau », le BDNF est une protéine qui aide à favoriser la croissance, l'entretien et la survie de neurones.

imagerie cérébrale: Désigne diverses techniques, telles que imagerie par résonance magnétique (IRM), Imagerie du tenseur de diffusion (DTI), et tomographie par émission de positons (TEP), qui permettent aux scientifiques de capturer des images du tissu et de la structure du cerveau et de révéler quelles parties du cerveau sont associées à des comportements ou à des activités. L'imagerie cérébrale structurelle vise à identifier l'anatomie du cerveau et ses changements avec la maladie. L'imagerie cérébrale fonctionnelle vise à identifier le modèle d'activité dans le cerveau lorsque les personnes sont au repos ou lorsqu'elles effectuent une tâche.

tronc cérébral: Une partie primitive du cerveau qui relie le cerveau au moelle épinière, le tronc cérébral contrôle les fonctions essentielles à la survie, telles que la fréquence cardiaque, la respiration, les processus digestifs et le sommeil.

tumeur au cerveau: Une masse ou une croissance de cellules anormales trouvées dans le cerveau.Alors que les gens peuvent généralement assimiler les tumeurs cérébrales au cancer, de nombreuses tumeurs sont bénignes, mais leur emplacement dans le cerveau peut toujours interférer avec le fonctionnement normal du cerveau.

les ondes cérébrales: Modèles rythmiques de l'activité neuronale dans le système nerveux central, les ondes cérébrales peuvent également être appelées oscillations neuronales.

La région de Broca: Découverte par le médecin français Paul Broca à la fin du XIX e siècle, cette petite région de la gauche lobe frontal a été liée à la production de la parole.

corps cellulaire: Aussi appelée soma, cette partie centrale du neurone contient le noyau de la neurone. Les axone et dendrites se connecter à cette partie de la cellule.

système nerveux central: Le cerveau et moelle épinière constituent le système nerveux central et font partie du système plus large système nerveux, qui comprend également le système nerveux périphérique.

sillon central: Le sillon principal du cerveau cerveau, qui sépare le lobe frontal à l'avant du cerveau de la pariétal et lobes occipitaux à l'arrière du cerveau.

artère cérébelleuse: Le vaisseau sanguin principal fournissant le sang oxygéné au cervelet.

cervelet: Une structure cérébrale située au sommet du tronc cérébral qui coordonne les instructions du cerveau pour les mouvements habiles et répétitifs et aide à maintenir l'équilibre et la posture. La recherche suggère que le cervelet peut également jouer un rôle, ainsi que le cerveau, dans certains aspects émotionnels et cognitif processus.

paralysie cérébrale: Un trouble du développement résultant de lésions cérébrales avant ou pendant la naissance, généralement caractérisé par une altération de la coordination musculaire et des mouvements corporels, mais peut également inclure des troubles cognition et comportement social.

liquide céphalo-rachidien (LCR): Le liquide clair et incolore qui entoure le cerveau et moelle épinière. Ce fluide peut être analysé pour détecter des maladies.

cerveau: Le cerveau est la plus grande structure cérébrale chez l'homme, représentant environ les deux tiers de la masse du cerveau et positionné au-dessus et autour de la plupart des autres structures cérébrales. Le cerveau est divisé en gauche et droite hémisphères, ainsi que des zones spécifiques appelées lobes qui sont associées à des fonctions spécialisées.

chromosome: Une structure filiforme de nucléotides qui porte un organisme gènes ou des informations génétiques.

syndrome d'encéphalopathie chronique (CES): Symptômes, y compris Mémoire problèmes, dépression, et comportement impulsif, qui se manifestent après des traumatismes cérébraux répétés. Au fil du temps, le CES peut entraîner un diagnostic de encéphalopathie traumatique chronique (CTE).

encéphalopathie traumatique chronique (CTE): Autrefois connu sous le nom démence pugilistica et pensé pour être confiné en grande partie aux anciens boxeurs, ce maladie neurodégénérative, avec des symptômes incluant l'impulsivité, Mémoire problèmes, et dépression, affecte le cerveau des personnes qui ont subi des commotions cérébrales et lésions cérébrales traumatiques.

limaçon: La partie de l'oreille interne qui transforme les vibrations sonores en impulsions neurales.

cognition: Terme général qui inclut penser, percevoir, reconnaître, concevoir, juger, sentir, raisonner et imaginer.

Neuroscience cognitive: Le domaine d'étude qui étudie les processus biologiques dans le cerveau qui sous-tendent l'attention, Mémoire, et d'autres facettes de cognition.

neurosciences computationnelles: Un domaine d'étude interdisciplinaire qui utilise des propriétés et des algorithmes de traitement de l'information pour approfondir l'étude de la fonction et du comportement du cerveau.

tomodensitométrie (CT ou CAT): Un radiographie technique introduite au début des années 1970 qui permet aux scientifiques de prendre des images transversales du corps et du cerveau. CT utilise une série de radiographie des faisceaux traversent le corps pour collecter des informations sur la densité des tissus, puis appliquent des formules informatiques et mathématiques sophistiquées pour créer une image anatomique à partir des données.

commotion cérébrale: Un type de doux lésion cérébrale traumatique résultant d'un coup ou d'un coup à la tête qui fait que le cerveau se déplace rapidement d'avant en arrière à l'intérieur du crâne.

cône: Un type de cellule photoréceptrice responsable de la vision des couleurs qui se trouve dans le rétine.

connectome: Une carte détaillée de la myriade de connexions neuronales (également appelées faisceaux de fibres) qui composent le cerveau et système nerveux.

la conscience: L'état d'être conscient de ses sentiments et de son environnement, la totalité de ses pensées, sentiments et impressions.

corps calleux: L'ensemble des fibres nerveuses reliant les deux hémisphères cérébraux.

cortex: La couche externe du cerveau. Parfois appelé cortex cérébral.

cortisol: Un stéroïde hormone produit par le glandes surrénales qui contrôle la façon dont le corps utilise les graisses, les protéines, les glucides et les minéraux, et aide à réduire l'inflammation. Le cortisol est libéré dans le corps stress les scientifiques ont découvert qu'une exposition prolongée au cortisol avait des effets néfastes sur le cerveau.

période critique: Une période de développement au cours de laquelle une capacité ou une caractéristique est considérée comme la plus facile à apprendre ou à atteindre.

CRISPR (répétitions palindromiques courtes regroupées régulièrement espacées): Un relativement précis et fiable ADN-technique d'édition.

stimulation cérébrale profonde: Méthode de traitement de divers troubles neuropsychiatriques et neurodégénérative troubles par de petits chocs électriques contrôlés administrés à partir d'un implant de neurostimulation spécial fonctionnant sur batterie. L'implant, parfois appelé «stimulateur cérébral», est placé dans des régions cérébrales profondes telles que le globus pallidus ou le sous-thalamus.

l'apprentissage en profondeur: voir apprentissage automatique.

réseau en mode par défaut: Le réseau indique que le cerveau reste actif même s'il n'est pas impliqué dans une tâche spécifique. Même lorsque vous rêvez, le cerveau est dans un état actif.

démence: Détérioration mentale générale d'un état de cognitif fonction due à une maladie ou à des facteurs psychologiques. La maladie d'Alzheimer est une forme de démence.

dendrites: Fibres nerveuses courtes qui font saillie d'un neurone, recevant généralement des messages du axones d'autres neurones et les relayer au noyau de la cellule.

dépression: UNE humeur ou un trouble affectif caractérisé par la tristesse et le manque de motivation. La dépression a été liée à des perturbations dans un ou plusieurs des neurotransmetteur systèmes, y compris ceux liés à sérotonine et dopamine.

Manuel diagnostique et statistique des troubles mentaux (DSM): Le manuel de classification standard publié par l'American Psychiatric Association for santé mentale professionnels pour diagnostiquer et traiter les troubles mentaux.

imagerie à spectre de diffusion (DSI): UNE imagerie cérébrale méthode qui détecte le mouvement de l'eau dans les tissus pour aider à visualiser le cerveau matière blanche. Cette approche permet généralement une meilleure résolution que imagerie du tenseur de diffusion.

Imagerie du tenseur de diffusion (DTI): UNE imagerie cérébrale méthode qui aide à visualiser le cerveau matière blanche en suivant le mouvement de l'eau à travers les tissus.

ADN (acide désoxyribonucléique): Le matériel à partir duquel les 46 chromosomes du noyau de chaque cellule sont formés. L'ADN contient les codes d'environ 30 000 gènes, régissant tous les aspects de la croissance cellulaire et de l'hérédité. L'ADN a un double hélice structure—deux brins entrelacés ressemblant à une échelle en spirale.

phénotypage numérique: L'utilisation des données collectées à partir d'appareils électroniques personnels comme les téléphones intelligents pour diagnostiquer et surveiller les psychiatrique conditions.

gène dominant: UNE gène qui se traduit presque toujours par une caractéristique physique spécifique, par exemple une maladie, même si la génome n'en possède qu'un seul exemplaire. Avec une dominante gène, la chance de transmettre le gène (et donc le trait ou la maladie) aux enfants est de 50-50 à chaque grossesse.

dopamine: UNE neurotransmetteur impliqué dans la motivation, l'apprentissage, le plaisir, le contrôle des mouvements du corps et d'autres fonctions cérébrales.

double hélice: L'arrangement structurel de ADN, qui ressemble à une échelle immensément longue tordue en une hélice ou une bobine. Les côtés de «l'échelle» sont formés par une épine dorsale de molécules de sucre et de phosphate, et les «échelons» sont constitués de bases nucléotidiques reliées faiblement au milieu par des liaisons hydrogène.

Syndrome de Down: Une maladie génétique caractérisée par une déficience intellectuelle et des anomalies physiques qui découlent de la génome avoir une copie supplémentaire du chromosome 21.

dyslexie: Un trouble d'apprentissage qui affecte la capacité de comprendre et de produire le langage. Il est généralement considéré comme un trouble de la lecture, bien qu'il puisse affecter d'autres aspects du langage.

électroencéphalographie (EEG): Une méthode qui mesure l'activité électrique dans le cerveau à l'aide de petites électrodes placées sur le cuir chevelu.

thérapie électroconvulsive (ECT): Un traitement thérapeutique pour dépression et d'autres maladies mentales qui envoient de petits courants électriques sur le cuir chevelu pour déclencher une brève crise.

Système endocrinien: Un système dans le corps composé de plusieurs glandes et organes différents qui sécrètent les hormones.

endorphines: Les hormones produites par le cerveau, en réponse à la douleur ou stress, pour atténuer la sensation de douleur. Narcotique les drogues, telles que la morphine, imitent les actions du corps naturel endorphines.

enzyme: Une protéine qui facilite une réaction biochimique. Les organismes ne pourraient pas fonctionner s'ils n'avaient pas d'enzymes.

épigénétique: Un sous-ensemble de la génétique qui se concentre sur la façon dont des facteurs environnementaux spécifiques peuvent influencer où, quand et comment un gène est exprimé, ce qui entraîne une variation de la gène traits connexes.

épilepsie: Trouble neurologique caractérisé par une activité électrique anormale dans le cerveau, entraînant des convulsions.

fonction exécutive: Niveau supérieur cognitif fonctions, y compris la prise de décision et le jugement, impliquées dans le contrôle du comportement.

fissure: Une rainure ou une indentation observée dans le cerveau.

Syndrome de l'X fragile: UNE génétique trouble qui interfère avec le développement du cerveau, entraînant des troubles d'apprentissage et cognitif handicap, notamment en ce qui concerne le langage.

lobe frontal: L'avant du cerveau cerveau, sous le front. Cette zone du cerveau est associée à une cognitif processus tels que la prise de décision, le raisonnement, les cognition, et la planification, ainsi que le contrôle moteur.

opercule frontal: La partie du lobe frontal qui se trouve au-dessus du isoler.

dégénérescence frontotemporale (DFT): Il s'agit d'un type courant de démence causé par la perte de neurones dans le lobes frontaux. Ce trouble survient souvent plus tôt que La maladie d'Alzheimer ou d'autres formes de démence, la plupart des patients étant diagnostiqués entre la fin de la quarantaine et le début de la soixantaine. Il a également tendance à présenter un comportement et des déficiences sociales plus importants que les Mémoire perte, cependant Mémoire la perte est fréquente dans les stades avancés de la maladie.

imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf): UNE imagerie cérébrale technologie, basée sur des IRM, qui recueille des informations relatives aux changements à court terme de la consommation d'oxygène par les cellules du cerveau. Il utilise généralement ces informations pour décrire les zones du cerveau qui deviennent plus ou moins actives - et vraisemblablement plus ou moins impliquées - tandis qu'un sujet dans le scanner IRMf effectue une cognitif tâche.

acide gamma-aminobutyrique (GABA): UNE neurotransmetteur impliqué dans le développement du cerveau, le contrôle musculaire et réduit stress réponse.

gène: L'unité de base de l'héritage. Un gène est une section distincte de ADN code dans une cellule chromosome qui ordonne à la cellule de fabriquer une molécule particulière, généralement une protéine ou ARN. On pense que les anomalies génétiques (mutations génétiques) causent de nombreux troubles, y compris des troubles cérébraux.

l'expression du gène: Le processus par lequel un gène's séquence nucléotidique est transcrit sous la forme de ARN-souvent comme un prélude à être traduit en une protéine.

cartographie génétique: Détermination des positions relatives de gènes sur un chromosome et la distance entre eux.

génome: le complet génétique carte pour un organisme. Chez l'homme, cela comprend environ 30 000 gènes, dont plus de 15 000 concernent les fonctions du cerveau.

glie (ou cellules gliales): Les cellules de soutien du système nerveux central. Ils peuvent contribuer à la transmission de impulsions nerveuses et jouent un rôle essentiel dans la protection et la nutrition neurones.

glioblastome: Un envahissant tumeur au cerveau composé de glial tissus, vaisseaux sanguins et morts neurones.

gliome: Une tumeur qui provient du cerveau glial tissu.

glucose: Un sucre naturel qui est transporté dans le sang et qui est la principale source d'énergie pour les cellules du cerveau et du corps.

système lymphatique: Le système qui aide à éliminer les débris du cerveau. Pendant le sommeil, spécial glial cellules appelées astrocytes former un réseau de conduits qui permettent liquide cérébro-spinal pour éliminer les protéines indésirables et inutiles du cerveau.

matière grise: Les parties du cerveau et moelle épinière composé principalement de groupes de neurone corps cellulaires (par opposition à matière blanche, qui se compose principalement de myélinisé fibres nerveuses).

gyrus: Les crêtes sur la surface externe du cerveau. Le pluriel est gyri.

hémisphère: En science du cerveau, fait référence à l'une ou l'autre moitié du cerveau (gauche ou droite). Les deux hémisphères sont séparés par un sillon profond, ou fissure, au centre. Certaines fonctions cérébrales majeures et spécifiques sont localisées dans l'un ou l'autre hémisphère. Alors que la culture populaire suggère que la «dominance hémisphérique», ou quel côté du cerveau est le plus actif, peut aider à déterminer comment un individu apprend le mieux, la recherche ne soutient pas cette idée.

hippocampe: Une structure cérébrale primitive, située profondément dans le cerveau, qui est essentielle pour Mémoire et l'apprentissage.

hormone: Un produit chimique libéré par le corps endocrine glandes (y compris les glandes surrénales), ainsi que par certains tissus. Les hormones agissent sur récepteurs dans d'autres parties du corps pour influencer les fonctions ou le comportement du corps.

La maladie de Huntington: UNE trouble neurodégénératif qui provoque la mort progressive de neurones dans le cerveau, entraînant des mouvements violents et cognitif problèmes. La maladie est causée par la mutation d'un seul gène- et les symptômes se présentent généralement lorsqu'une personne est dans la trentaine ou la quarantaine.

hypothalamus: Une petite structure située à la base du cerveau, où les signaux du cerveau et du corps hormonale système interagissent.

in silico: Une méthode expérimentale pour étudier le cerveau ou la fonction neuronale en utilisant la modélisation ou la simulation informatique.

in vitro: Une méthode expérimentale pour étudier le cerveau ou la fonction neuronale en regardant des cellules à l'extérieur d'un organisme vivant, par exemple, dans un tube à essai ou une boîte de Pétri.

in vivo: Méthode expérimentale permettant aux scientifiques d'étudier la fonction cérébrale ou neuronale d'un organisme vivant.

cellule souche pluripotente induite (iPSC): Une cellule qui a été prélevée sur un tissu adulte et génétiquement modifiée pour se comporter comme un embryon cellule souche, avec la capacité de se développer en n'importe quel type de cellule trouvée dans le corps, y compris cellules nerveuses.

isoler: Parfois appelée cortex insulaire, cette petite région du cerveau se trouve profondément dans la partie latérale scissure, et serait impliqué dans la conscience, l'émotion et le maintien de l'équilibre du corps.

ions: atomes ou petits groupes d'atomes porteurs d'une charge électrique, positive ou négative. Lorsqu'un impulsion nerveuse est tiré, les ions s'écoulent à travers des canaux dans la membrane d'un cellule nerveuse, changeant brusquement la tension à travers la membrane dans cette partie de la cellule. Cela déclenche une réaction en chaîne de changements de tension similaires le long de la cellule axone à la synapse, où il provoque la libération de neurotransmetteurs dans le fente synaptique.

canal ionique: Un pore dans la membrane d'un neurone ça permet ions à traverser, aidant à façonner Potentiels d'action.

kétamine: Un médicament anesthésique puissant, fabriqué à l'origine pour un usage vétérinaire, qui s'est avéré être un traitement efficace pour les dépressif trouble, en particulier chez les patients qui ne répondent pas bien aux traitements traditionnels médicaments antidépresseurs.

lésion: Une blessure, une zone de maladie ou une incision chirurgicale des tissus corporels. Une grande partie de ce que nous savons sur les fonctions des structures ou des voies cérébrales provient d'études de cartographie des lésions, où les scientifiques observent le comportement de personnes ayant subi une blessure dans une zone distincte du cerveau ou analysent le comportement d'un animal de laboratoire résultant d'une lésion faite dans le cerveau.

Système limbique: Un groupe de structures cérébrales évolutives plus anciennes qui encerclent le sommet du tronc cérébral. Les structures limbiques jouent des rôles complexes dans les émotions, les instincts et les comportements appétitifs.

potentialisation à long terme (LTP): Le renforcement persistant d'un synapse avec une utilisation accrue, pensé pour sous-tendre l'apprentissage et Mémoire.

La maladie de Lou Gehrig: voir sclérose latérale amyotrophique (SLA)

apprentissage automatique: Également appelé apprentissage en profondeur, l'apprentissage automatique est un type de intelligence artificielle algorithme qui peut apprendre des règles ou identifier des critères de diagnostic à partir d'immenses ensembles de données de imagerie cérébrale ou génétique informations. Ces algorithmes sont de plus en plus répandus dans la recherche scientifique et commencent également à être intégrés à la recherche en neurosciences translationnelles et à la pratique médicale.

imagerie par résonance magnétique (IRM): Une technologie d'imagerie non invasive, souvent utilisée pour imagerie cérébrale. Un scanner IRM comprend des aimants extrêmement puissants, généralement 10 000 à 40 000 fois plus puissants que le champ magnétique terrestre.Ces aimants, combinés à des bobines qui envoient des impulsions électromagnétiques dans le tissu balayé, induisent des signaux radiofréquence à partir d'atomes d'hydrogène individuels dans le tissu. Le scanner enregistre et traite ces signaux pour créer une image du tissu scanné. Les IRM peuvent représenter des images haute résolution de l'ensemble du cerveau, permettant aux cliniciens de déterminer si le tissu cérébral visualisé est normal, anormal ou endommagé en raison d'un trouble neurologique ou d'un traumatisme. La technologie IRM a également été adaptée pour mesurer l'activité cérébrale avec IRM fonctionnelle méthodes.

trouble maniaco-dépressif: Voir trouble bipolaire.

moelle allongée: La partie inférieure du tronc cérébral, responsable des fonctions de régulation de la vie comme la respiration et la fréquence cardiaque.

mélatonine: UNE hormone qui est sécrétée par la glande pinéale dans le cerveau en réponse au cycle lumière-obscurité quotidien, influençant le cycle veille-sommeil du corps.

Mémoire: L'encodage et le stockage des informations, de manière à permettre leur récupération ultérieure. Dans le cerveau, la mémoire implique des systèmes intégrés de neurones dans diverses zones cérébrales, dont chacune gère des tâches individuelles liées à la mémoire. La mémoire peut être classée en deux types distincts, chacun avec ses propres zones cérébrales correspondantes. La mémoire sur les personnes, les lieux et les choses que l'on a vécues directement ou apprises autrement est appelée mémoire explicite ou déclarative et dépend fortement de la hippocampe et lobe temporal. La mémoire sur les habiletés motrices et les stratégies perceptives est connue sous le nom de mémoire implicite ou procédurale et implique la cervelet, les amygdale, et des voies spécifiques liées à la compétence particulière (par exemple, faire du vélo impliquerait la cortex moteur).

santé mentale: Se réfère à son bien-être psychologique, émotionnel et social.

circuit mésolimbique : Voir le réseau cérébral de récompense/renforcement.

voie mésolimbique: Un circuit cérébral spécialisé impliqué dans le traitement des informations sur les risques et les récompenses.

métaboliser: Pour décomposer ou accumuler des éléments biochimiques dans le corps, effectuant un changement dans les tissus corporels. Par exemple, neurones et d'autres cellules cérébrales métabolisent glucose, un sucre dans le sang, pour obtenir de l'énergie pour transmettre impulsions nerveuses.

microbiote: La communauté de divers micro-organismes présents dans le tube digestif. Les scientifiques apprennent maintenant que les microbes trouvés dans le microbiote peuvent influencer le développement du cerveau, humeur, et le comportement.

microglie: Un petit, spécialisé glial cellule qui fonctionne comme la première ligne de défense immunitaire dans le système nerveux central.

mésencéphale: Aussi appelé mésencéphale, le mésencéphale est une petite partie du tronc cérébral qui joue un rôle important dans le mouvement ainsi que dans le traitement auditif et visuel.

état de conscience minimale: Un trouble de la conscience, souvent causée par accident vasculaire cérébral, traumatisme crânien ou perte de flux sanguin vers le cerveau, dans lequel un individu maintient une partie conscient conscience, mais peut avoir de grandes difficultés à communiquer avec d'autres personnes ou à les comprendre.

biologie moléculaire: L'étude de la structure et de la fonction des cellules au niveau moléculaire et comment ces molécules influencent le comportement et les processus de la maladie. La biologie moléculaire n'est apparue comme une discipline scientifique que dans les années 1970, avec les progrès des technologies de laboratoire pour isoler et caractériser ADN, ARN, protéines et autres petites entités biologiques.

humeur: Un état d'esprit ou un sentiment. En neurosciences, dépression et anxiété sont considérés comme des troubles de l'humeur, par exemple.

cortex moteur: La partie du cerveau cerveau, juste devant le sillon central dans le lobe frontal, qui est impliqué dans le mouvement et la coordination musculaire. Les scientifiques ont identifié des points spécifiques dans le cortex moteur qui contrôlent le mouvement dans des parties spécifiques du corps, la soi-disant «carte motrice».

sclérose en plaque: Un progressiste maladie neurodégénérative entraînant des dommages à la protection myéline gaines de cellules nerveuses dans le cerveau et moelle épinière. Les symptômes comprennent des troubles du mouvement, de la douleur et de la fatigue.

mutation: Une altération structurelle permanente de ADN qui modifie son précédent séquence nucléotidique. Dans la plupart des cas, ADN les changements n'ont aucun effet ou causent des dommages, mais parfois une mutation améliore les chances de survie et de procréation d'un organisme.

myéline: La matière grasse qui enveloppe le plus cellule nerveuse axones, aidant à isoler et à protéger la fibre nerveuse et accélérant efficacement la transmission de impulsions nerveuses.

narcotique: Un composé chimique synthétique qui imite l'action du corps naturel endorphinesles hormones sécrétée pour contrer la douleur. Les stupéfiants ont un rôle valable et utile dans la gestion de la douleur, mais peuvent entraîner une dépendance physique chez les personnes sensibles s'ils sont utilisés pendant de longues périodes.

facteur de croissance nerveuse: Également appelée facteur neurotrophique, cette protéine spéciale aide à réguler la croissance et la survie des cellules nerveuses. L'un des plus connus d'entre eux est facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF).

cellule nerveuse: Voir neurone.

impulsion nerveuse: Également appelé signal nerveux, la façon dont un neurone communique avec d'autres cellules en transmettant un signal électrochimique le long de la axone.

système nerveux: Le système dans le corps qui traite et transmet les signaux du cerveau au reste du corps pour faciliter le mouvement et le comportement. Il se compose de deux parties, la système nerveux central, ou le cerveau et moelle épinière, et le système nerveux périphérique, les nerfs qui partent du moelle épinière s'étendant sur tout le reste du corps.

neuroéconomie: Un domaine d'étude interdisciplinaire qui utilise la recherche neuroscientifique pour aider à expliquer le comportement décisionnel humain.

maladies neurodégénératives: Maladies caractérisées par la détérioration progressive et la mort des cellules nerveuses (neurodégénérescence), provenant généralement d'une zone du cerveau et se propageant à d'autres zones connectées. Les maladies neurodégénératives comprennent sclérose latérale amyotrophique (SLA), La maladie de Huntington, La maladie d'Alzheimer, dégénérescence frontotemporale, et La maladie de Parkinson.

trouble neurodéveloppemental: Troubles ou affections résultant de déficiences au cours du développement et de la maturation du cerveau et/ou système nerveux. Les troubles neurodéveloppementaux comprennent schizophrénie et troubles du spectre autistique.

neuroéducation: Parfois appelée neurosciences éducatives, ce domaine d'étude collaboratif et interdisciplinaire utilise les cognitif neurosciences pour informer l'enseignement et d'autres pratiques éducatives.

neuroéthique: Un domaine d'étude interdisciplinaire qui aborde les implications éthiques de notre capacité accrue à comprendre et à changer le cerveau. Amélioré cognitif la performance, l'allongement de la vie, l'utilisation des neurosciences dans le marketing et de nombreuses autres questions sont incluses dans ce débat socio-scientifique en cours.

neurogenèse: La production de nouveaux, mûrissants neurones par neurone tige et les cellules progénitrices. La neurogenèse rapide et répandue se produit évidemment dans le cerveau fœtal chez l'homme et d'autres animaux, mais les neuroscientifiques ont longtemps cru que la neurogenèse ne se produisait essentiellement pas dans le cerveau humain adulte. Cependant, au cours des deux dernières décennies, la recherche a montré qu'il se produit en fait dans le gyrus denté de la hippocampe et peut-être d'autres régions du cerveau. Cette « neurogenèse adulte » semble vitale pour un apprentissage normal et Mémoire, et peut aider à protéger le cerveau contre stress et dépression.

neuroimmunologie: Un domaine complexe de la recherche biomédicale, qui se concentre sur le cerveau, le système immunitaire et leurs interactions. La neuroimmunologie a le potentiel de vaincre des maux aussi divers que moelle épinière blessure, sclérose en plaque, et les réactions corporelles aux bactéries ou aux virus, à la fois naturels et intentionnellement infligés. Dans certaines circonstances, une réponse neuro-immune anormale peut endommager le tissu cérébral.

neuroplasticité: Également appelée plasticité cérébrale ou plasticité neuronale, il s'agit de la capacité du cerveau à changer tout au long de la vie, formant de nouvelles synapses et neural connexions en réponse à l'environnement.

neurone: Une cellule nerveuse. L'unité de base du système nerveux central, le neurone est responsable de la transmission de impulsions nerveuses. Contrairement à toute autre cellule du corps, un neurone est constitué d'un corps cellulaire ainsi que plusieurs « bras » filiformes appelés axones et dendrites, qui transmettent impulsions nerveuses. Les scientifiques estiment qu'il y a environ 86 milliards neurones dans le cerveau humain.

neurosciences: L'étude du cerveau et système nerveux, y compris leur structure, leur fonction et leurs troubles. Les neurosciences en tant que discipline organisée ont acquis une grande importance dans la dernière partie du 20 e siècle.

neurotransmetteur: Un produit chimique qui agit comme un messager entre neurones et est libéré dans le fente synaptique lorsqu'un impulsion nerveuse atteint la fin d'un axone. Plusieurs dizaines de neurotransmetteurs ont été identifiés dans le cerveau jusqu'à présent, chacun avec des rôles spécifiques et souvent complexes dans la fonction cérébrale et le comportement humain.

facteur neurotrophique: Voir facteur de croissance nerveuse.

nucléotide: Parfois appelé acide nucléique, ce sont les éléments constitutifs biologiques de ADN.

séquence nucléotidique: Un tableau spécifique et ordonné de nucléotides qui constituent une spécificité variante génétique ou allèle.

noyau accumbens: Une partie du circuit de récompense du cerveau, ou voie mésolimbique, cette petite région du mésencéphale communiqués dopamine en réponse à des expériences enrichissantes.

nourrir: Terme courant désignant l'influence des facteurs environnementaux sur le développement humain, comme les expériences auxquelles on est exposé au début de la vie. Le terme est souvent utilisé dans le contexte de « nature contre culture », qui se rapporte à l'interaction de « nature » ​​(génétique ou héritées, influences prédéterminées) et les forces environnementales, ou expérientielles.

trouble obsessionnel compulsif (TOC): Une forme de anxiété trouble caractérisé par des pensées déraisonnables ou des obsessions, qui entraînent des comportements compulsifs et répétitifs.

lobe occipital: Une partie du cerveau cerveau, situé à l'arrière du cerveau, au-dessus du cervelet. Le lobe occipital est principalement concerné par la vision et englobe le cortex visuel.

olfactif: Relatif à l'odorat. Lorsqu'elles sont stimulées par une odeur, les cellules réceptrices olfactives du nez envoient impulsions nerveuses aux bulbes olfactifs du cerveau, qui transmettent ensuite les impulsions aux centres olfactifs du cerveau pour interprétation.

opiacé: Un composé synthétique (par exemple, Demerol, Fentanyl) ou dérivé de plantes (par exemple, l'opium, l'héroïne, la morphine) qui se lie et active récepteurs opioïdes sur certains neurones. Les opiacés ont généralement mais pas toujours des analgésiques, anxiété-effets réducteurs, voire euphorisants, et sont généralement considérés comme addictifs.

opioïde: Médicament ou produit chimique d'origine artificielle qui agit sur système nerveux d'une manière similaire à opiacés, influençant les « parcours plaisir » des dopamine système en se verrouillant sur des récepteurs opioïdes dans certains neurones.

récepteurs opioïdes (par exemple, mu, delta, kappa) : une classe de récepteurs trouvés sur neurones dans le cerveau, moelle épinière, et le tube digestif. Les récepteurs opioïdes sont impliqués dans de nombreuses fonctions, notamment le contrôle de la douleur, humeur, la digestion et la respiration.

nerf optique: L'une des douze paires de nerfs crâniens du corps humain, le nerf optique transmet les informations du rétine, à l'arrière de l'œil, au cerveau.

optogénétique: Une technique neuroscientifique innovante qui utilise la lumière pour transformer génétiquement neurones marche et arrêt à volonté, chez les animaux vivants.

ocytocine: Parfois appelé le « produit chimique du câlin », ce hormone peut travailler comme un neurotransmetteur dans le cerveau et a été liée à l'attachement social et aux soins parentaux. Bien qu'il existe sur le marché des sprays "d'amour" qui contiendraient de l'ocytocine, rien ne prouve que ces concoctions aient un effet sur les relations sociales.

récepteurs de la douleur: Spécialisé nerf fibres de la peau et à la surface des organes internes, qui détectent les stimuli douloureux et envoient des signaux au cerveau.

lobe pariétal: La zone du cerveau cerveau situé juste derrière le sillon central. Il s'occupe principalement de la réception et du traitement des informations sensorielles du corps et est également impliqué dans l'interprétation de la carte et l'orientation spatiale (reconnaître sa position dans l'espace par rapport à d'autres objets ou lieux).

La maladie de Parkinson: UNE trouble neurodégénératif caractérisé par des tremblements, des mouvements ralentis et des changements de langage dus à la mort de dopamine neurones située dans le substance noire.

la perception: La façon dont le cerveau organise, traite et interprète les informations sensorielles pour donner naissance à notre capacité à comprendre et à naviguer dans le monde qui nous entoure.

système nerveux périphérique: Les système nerveux en dehors du cerveau et moelle épinière.

état végétatif persistant: Un trouble de la conscience, souvent à la suite d'un traumatisme cérébral grave, dans lequel un individu n'a même pas un minimum conscient sensibilisation. La condition peut être transitoire, marquant une étape de récupération, ou permanente.

pharmacothérapie: L'utilisation de médicaments pharmaceutiques à des fins thérapeutiques.

glande pituitaire: Un endocrine organe à la base du cerveau qui est étroitement lié à la hypothalamus. L'hypophyse est composée de deux lobes, les lobes antérieur et postérieur, et sécrète les hormones qui régulent l'activité de l'autre endocrine organes dans le corps.

plasticité: En neurosciences, fait référence à la capacité du cerveau à changer et à s'adapter en réponse aux forces de développement, aux processus d'apprentissage, aux blessures ou au vieillissement.

tomographie par émission de positons (TEP): Une technique d'imagerie, souvent utilisée dans imagerie cérébrale. Pour une TEP du cerveau, un « marqueur » radioactif qui émet ou libère des positons (parties d'un atome qui libèrent des rayonnements gamma) est injecté dans la circulation sanguine. Des détecteurs situés à l'extérieur de la tête peuvent détecter ces « émissions de positons », qui sont ensuite reconstruites à l'aide de programmes informatiques sophistiqués pour créer des images informatiques. Étant donné que le flux sanguin et le métabolisme augmentent dans les régions du cerveau au travail, ces zones ont des concentrations plus élevées du marqueur, et les chercheurs peuvent voir quelles régions du cerveau s'activent lors de certaines tâches ou de l'exposition à des stimuli sensoriels. Des ligands peuvent être ajoutés à un PET scan pour détecter des entités pathologiques telles que amyloïde ou tau dépôts.

cellule postsynaptique: Les neurone à la réception d'un impulsion nerveuse transmis d'un autre neurone.

trouble de stress post-traumatique (TSPT): Un trouble mental qui se développe en réponse à un événement traumatisant tel qu'un combat, une agression sexuelle ou un abus. Les symptômes peuvent inclure humeur troubles, hyperexcitation, Mémoire flashbacks, problèmes de sommeil, anxiété, et dépression.

cortex préfrontal: Le domaine de la cerveau situé dans la partie avant du lobe frontal, qui sert de médiateur à bon nombre des cognitif processus tels que la planification, le raisonnement et cognition”—une compétence complexe impliquant la capacité d'évaluer des situations sociales à la lumière de l'expérience antérieure et des connaissances personnelles, et d'interagir de manière appropriée avec les autres. Le cortex préfrontal est considéré comme la zone cérébrale la plus récemment évoluée.

cortex prémoteur: Le domaine de la cerveau situé entre le cortex préfrontal et le cortex moteur, dans le lobe frontal. Il est impliqué dans la planification et l'exécution des mouvements.

cellule présynaptique: Dans transmission synaptique, les neurone qui envoie un impulsion nerveuse à travers fente synaptique à un autre neurone.

prion: Un agrégat protéique qui peut se multiplier, induisant la formation de nouveaux agrégats à partir de copies individuelles de la protéine qu'il rencontre. Les prions ont le potentiel de se propager dans le corps et le cerveau, et même d'un organisme à un autre, « de manière infectieuse », comme un virus. Les premiers prions décrits étaient des agrégats robustes de PrP, la protéine prion. Ils sont responsables d'un ensemble de maladies rapides, mortelles et potentiellement transmissibles. maladies neurodégénératives dont la maladie de Creutzfeldt-Jakob et l'encéphalopathie spongiforme bovine (« maladie de la vache folle »). De nombreux chercheurs soutiennent maintenant que les agrégats de protéines dans d'autres maladies neurodégénératives, comme le et tau plaques de Alzheimer, ont des propriétés si similaires qu'ils méritent également d'être appelés prions.

repliement des protéines: Le processus par lequel la chaîne de acides aminés qui composent une protéine prend sa forme fonctionnelle. Les amas de protéines et les enchevêtrements qui se produisent dans certains troubles neurodégénératifs sont censés être déclenchés lorsque les protéines «se replient mal».

psychiatrie: Une spécialité médicale traitant du diagnostic et du traitement des troubles mentaux. Les psychiatres sont des médecins qui peuvent prescrire des médicaments et effectuer certains traitements médicaux. (Contrairement à la psychologie)

drogue psychoactive: Un terme général pour décrire un médicament qui agit sur le cerveau et modifie l'état mental, comme élever humeur ou réduire les inhibitions. Les produits pharmaceutiques psychoactifs peuvent aider à contrôler les symptômes de certains troubles neurologiques et psychiatrique troubles. De nombreuses « drogues récréatives » sont également des drogues psychoactives.

dépendance psychologique: Dans la science de dépendance, la dépendance psychologique fait référence aux facteurs psychologiques, y compris humeur et la motivation qui aident à maintenir addictif comportements (comme l'envie de fumer après un repas), par opposition à la dépendance physique qui se manifeste lorsqu'une personne tente d'arrêter de consommer une substance particulière (par exemple, tremblements, pouls accéléré). Les scientifiques du cerveau comprennent maintenant que les facteurs psychologiques sont au cœur de addictif et sont souvent les plus difficiles à traiter.

psychologie: Un domaine d'étude universitaire ou scientifique concerné par le comportement des humains et des animaux et les processus mentaux associés. Les psychologues ont généralement un doctorat. diplômes et bien que capables d'évaluer et de traiter les troubles mentaux, sont rarement en mesure de prescrire des médicaments. (Contrairement à la psychiatrie)

psychose: Un symptôme grave de maladie mentale dans lequel les pensées et les perceptions sont tellement désordonnés que l'individu perd le contact avec la réalité.

sommeil paradoxal (REM): Une étape du sommeil survenant environ 90 minutes après le début du sommeil, caractérisée par une activité cérébrale accrue, des mouvements oculaires rapides et une relaxation musculaire.

récepteurs: Molécules à la surface des neurones dont les structures correspondent précisément à celles des messagers chimiques (tels que neurotransmetteurs ou les hormones) libéré pendant transmission synaptique. Les produits chimiques se fixent aux récepteurs, de manière verrouillée, pour activer la structure cellulaire réceptrice.

récessif: UNE génétique trait ou maladie qui n'apparaît que chez les patients qui ont reçu deux copies d'un mutant gène, un de chaque parent.

récupération de fonction: La capacité du système nerveux réparer ou compenser des dommages au cerveau ou système nerveux après une insulte ou une blessure afin de retrouver une fonction. Par exemple, après un accident vasculaire cérébral, de nombreuses personnes doivent réapprendre à marcher ou à parler.

réhabilitation: Le processus par lequel les gens peuvent réparer, récupérer ou compenser les capacités fonctionnelles après avoir subi des dommages à la système nerveux. Les activités de réadaptation peuvent inclure des thérapies orthophoniques, physiques ou professionnelles.

état de repos: L'état du cerveau lorsqu'il n'est pas consciemment engagé dans une tâche explicite. Les techniques d'imagerie cérébrale telles que IRMf peut être utilisé pour mesurer l'activité résiduelle qui se produit dans cet état.

rétine: La membrane sensorielle à l'arrière de l'œil qui traite les informations lumineuses pour faciliter la vue.

réseau cérébral de récompense/renforcement: Aussi connu sous le nom de circuit mésolimbique, cet important réseau de régions cérébrales s'étendant du tronc cérébral à la lobes frontaux est impliqué dans le traitement des risques et des récompenses, ainsi que dans l'apprentissage.

reprise: Un processus par lequel libéré neurotransmetteurs sont absorbés pour une réutilisation ultérieure.

ARN (acide ribonucléique): Un produit chimique semblable à un seul brin de ADN. Le sucre est du ribose, pas du désoxyribose, donc de l'ARN. L'ARN délivre ADN's génétique message au cytoplasme d'une cellule, où les protéines sont fabriquées.

tige: Un type de photorécepteur, généralement trouvé sur les bords extérieurs de la rétine, qui aide à faciliter la vision périphérique.


Un microscope à grande vitesse capture des signaux cérébraux fugaces

Des signaux électriques et chimiques clignotent constamment dans notre cerveau lorsque nous nous déplaçons dans le monde, mais il faudrait une caméra à haute vitesse et une fenêtre dans le cerveau pour capturer leurs chemins éphémères.

Université de Californie, Berkeley, les enquêteurs ont maintenant construit une telle caméra : un microscope qui peut imager le cerveau d'une souris alerte 1 000 fois par seconde, enregistrant pour la première fois le passage d'impulsions électriques d'une milliseconde à travers les neurones.

"C'est vraiment excitant, car nous sommes maintenant capables de faire quelque chose que les gens n'étaient vraiment pas capables de faire auparavant", a déclaré le chercheur principal Na Ji, professeur agrégé de physique et de biologie moléculaire et cellulaire à l'UC Berkeley.

La nouvelle technique d'imagerie combine la microscopie à fluorescence à deux photons et le balayage laser tout optique dans un microscope à la pointe de la technologie qui peut imager une tranche bidimensionnelle à travers le néocortex du cerveau de la souris jusqu'à 3 000 fois par seconde. C'est assez rapide pour tracer les signaux électriques circulant dans les circuits cérébraux.

Grâce à cette technique, les neuroscientifiques comme Ji peuvent désormais synchroniser les signaux électriques au fur et à mesure qu'ils se propagent dans le cerveau et finalement rechercher les problèmes de transmission associés à la maladie.

L'un des principaux avantages de la technique est qu'elle permettra aux neuroscientifiques de suivre les centaines à des dizaines de milliers d'entrées qu'une cellule cérébrale donnée reçoit d'autres cellules cérébrales, y compris celles qui ne déclenchent pas le déclenchement de la cellule. Ces entrées inférieures au seuil - excitant ou inhibant le neurone - s'ajoutent progressivement à un crescendo qui déclenche la cellule pour déclencher un potentiel d'action, transmettant des informations à d'autres neurones.

Des électrodes à l'imagerie de fluorescence

La méthode typique d'enregistrement des décharges électriques dans le cerveau, via des électrodes intégrées dans les tissus, ne détecte que les impulsions de quelques neurones au fur et à mesure que les changements de tension en millisecondes passent. La nouvelle technique peut localiser le neurone de déclenchement réel et suivre le chemin du signal, milliseconde par milliseconde.

L'imagerie rapide – mille fois par seconde — montre une activité électrique spontanée dans quatre neurones distincts de 75 microns à l'intérieur du cerveau d'une souris alerte. Il s'agit d'une tranche de 3 microns d'épaisseur à travers le néocortex - si fine que le corps cellulaire du neurone n'est visible qu'en coupe transversale, sous la forme d'un cercle. (Image de l'UC Berkeley par Na Ji)

"Dans les maladies, beaucoup de choses se produisent, avant même que vous ne puissiez voir les neurones se déclencher, comme tous les événements sous le seuil", a déclaré Ji, membre du Helen Wills Neuroscience Institute de l'UC Berkeley. « Nous n'avons jamais examiné comment une maladie allait changer avec une entrée inférieure au seuil. Maintenant, nous avons une poignée pour résoudre ce problème.

Ji et ses collègues ont rapporté la nouvelle technique d'imagerie dans le numéro de mars du journal Méthodes naturelles. Dans le même numéro, elle et d'autres collègues ont également publié un article démontrant une technique différente pour l'imagerie de la signalisation du calcium sur une grande partie d'un hémisphère entier du cerveau de souris à la fois, une technique qui utilise un « mésoscope » à large champ de vision avec deux -imagerie photonique et balayage de mise au point de Bessel. Les concentrations de calcium sont liées aux changements de tension lorsque les signaux sont transmis à travers le cerveau.

"C'est la première fois que quelqu'un montre en trois dimensions l'activité neuronale d'un si grand volume de cerveau à la fois, ce qui est bien au-delà de ce que les électrodes peuvent faire", a déclaré Ji. "De plus, notre approche d'imagerie nous donne la possibilité de résoudre les synapses de chaque neurone."

Les synapses sont les points où les neurotransmetteurs sont libérés par un neurone pour en exciter ou en inhiber un autre.

L'un des objectifs de Ji est de comprendre comment les neurones interagissent dans de vastes zones du cerveau et éventuellement de localiser les circuits malades liés aux troubles cérébraux.

"Dans les troubles cérébraux, y compris les maladies neurodégénératives, ce n'est pas seulement un seul neurone ou quelques neurones qui tombent malades", a déclaré Ji. « Donc, si vous voulez vraiment comprendre ces maladies, vous voulez pouvoir examiner autant de neurones que possible dans différentes régions du cerveau. Avec cette méthode, nous pouvons obtenir une image beaucoup plus globale de ce qui se passe dans le cerveau. »

Microscopie à deux photons

Ji et ses collègues sont capables de scruter le cerveau grâce à des sondes qui peuvent être fixées à des types spécifiques de cellules et devenir fluorescentes lorsque l'environnement change. Pour suivre les changements de tension dans les neurones, par exemple, son équipe a utilisé un capteur développé par le co-auteur Michael Lin de l'Université de Stanford qui devient fluorescent lorsque la membrane cellulaire se dépolarise lorsqu'un signal de tension se propage le long de la membrane cellulaire.

À l'aide d'un microscope à fluorescence à deux photons avec un champ de vision extra-large, les chercheurs de l'UC Berkeley ont imagé des neurones (verts) dans une grande partie du cortex du cerveau d'une souris vivante. La zone montre des neurites dans un volume de 4,2 mm × 4,2 mm x 100 microns. Les branches sombres sont des vaisseaux sanguins. (Image de l'UC Berkeley par Na Ji)

Les chercheurs éclairent ensuite ces sondes fluorescentes avec un laser à deux photons, ce qui les fait émettre de la lumière, ou fluorescentes, si elles ont été activées. La lumière émise est capturée par un microscope et combinée en une image 2D qui montre l'emplacement du changement de tension ou la présence d'un produit chimique spécifique, tel que l'ion de signalisation, le calcium.

En balayant rapidement le laser sur le cerveau, un peu comme une lampe de poche qui révèle progressivement la scène à l'intérieur d'une pièce sombre, les chercheurs sont en mesure d'obtenir des images d'une seule couche mince du néocortex. L'équipe a pu effectuer 1 000 à 3 000 scans 2D complets d'une seule couche cérébrale chaque seconde en remplaçant l'un des deux miroirs rotatifs du laser par un miroir optique – une technique appelée délai d'amplification angulaire en espace libre (FACED). FACED a été développé par le co-auteur de l'article Kevin Tsia à l'Université de Hong Kong.

L'imagerie en kilohertz a non seulement révélé des changements de tension en millisecondes, mais également des concentrations de calcium et de glutamate, un neurotransmetteur, changeant plus lentement, jusqu'à 350 microns (un tiers de millimètre) de la surface du cerveau.

Pour obtenir des images 3D rapides du mouvement du calcium à travers les neurones, elle a combiné la microscopie à fluorescence à deux photons avec une technique différente, le balayage à focale de Bessel. Pour éviter les analyses fastidieuses de chaque couche d'un micron d'épaisseur du néocortex, le foyer d'excitation du laser à deux photons est formé d'un point à un petit cylindre, comme un crayon, d'environ 100 microns de long. Ce faisceau de crayon est ensuite balayé à six profondeurs différentes à travers le cerveau, et les images fluorescentes sont combinées pour créer une image 3D. Cela permet un balayage plus rapide avec peu de perte d'informations car dans chaque volume en forme de crayon, généralement un seul neurone est actif à la fois. Le mésoscope peut imager une zone d'environ 5 mm de diamètre - près d'un quart d'un hémisphère du cerveau de la souris - et 650 microns de profondeur, proche de toute la profondeur du néocortex, qui est impliqué dans le traitement complexe de l'information.

« En utilisant des méthodes conventionnelles, nous aurions à numériser 300 images pour couvrir ce volume, mais avec un faisceau allongé qui réduit le volume sur un seul plan, nous n'avons besoin de numériser que six images, ce qui signifie que nous pouvons maintenant avoir un volumétrique assez rapide. taux pour examiner son activité calcique », a déclaré Ji.

Ji travaille maintenant sur la combinaison de quatre techniques - la microscopie à fluorescence à deux photons, la focalisation du faisceau de Bessel, FACED et l'optique adaptative - pour obtenir des images à grande vitesse et à haute sensibilité profondément dans le néocortex, qui fait environ 1 millimètre d'épaisseur.

"Comme moyen de comprendre le cerveau, mon rêve est de combiner ces techniques de microscopie pour obtenir une résolution spatiale submicronique afin que nous puissions voir les synapses, une résolution temporelle en millisecondes pour l'imagerie de tension, et voir tout cela au plus profond du cerveau", a-t-elle ajouté. . « Ce qui est compliqué et difficile à propos du cerveau, c'est que, si vous ne faites qu'une seule section optique, vous n'obtenez pas une image complète, car un réseau de neurones est très tridimensionnel. »

Les co-auteurs de l'article sur l'imagerie de tension avec Ji, Lin et Tsia sont Jianglai Wu et Shuo Chen de l'UC Berkeley, Yajie Liang et Ching-Lung Hsu du Janelia Research Campus du Howard Hughes Medical Institute (HHMI) en Virginie, et Mariya Chavarha, Stephen Evans et Dongqing Shi de Stanford.

Les co-auteurs avec Ji sur l'article sur l'imagerie calcique sont les co-premiers auteurs Rongwen Lu et Yajie Liang de Janelia et Guanghan Meng de UC Berkeley Pengcheng Zhou et Liam Paninski de Columbia University et Karel Svoboda de Janelia.

Le travail de Ji est soutenu par le HHMI et le National Institute of Neurological Disorders and Stroke des National Institutes of Health (U01NS103489, UF1NS107696).


Voir la vidéo: lexplication la plus facile - Neurones et Transmission Neuronale (Août 2022).