Interactions entre les signaux chimiques et électriques dans l’activité neuronale

Stuart Trenholm
Stuart Trenholm

Comprendre comment les neurones communiquent entre eux est au cœur de notre compréhension du système nerveux. Depuis l’époque de Golgi et Cajal, les chercheurs débatent des rôles des modes de transmission électrique et chimique. Même s’il est maintenant bien établi que les deux formes de transmission, électrique et chimique, co-existent dans le système nerveux des mammifères, les signaux électriques transmis par l’intermédiaire de jonctions «gap» sont très faibles par rapport aux signaux transmis par des moyens chimiques. Ainsi, l’influence des jonctions gap sur l’activité neuronale et leur rôle dans l’encodage neuronal demeurent mal compris.

Une équipe de recherche dirigée par le Dr Gautam Awatramani à l’Université de Victoria a étudié le rôle des jonctions gap entre certaines cellules ganglionnaires spécifiques de la rétine qui envoient des informations directionnelles au cerveau. La découverte la plus récente de l’équipe, publiée dans Nature Neuroscience, révèle comment des signaux faibles provenant de jonction gap sont amplifiés et ont une influence importante sur le type d’information qui est envoyé de l’œil au cerveau.

Amanda McLaughlin
Co-première auteur Amanda McLaughlin

Les neurones reliés par des jonctions gap répondent souvent presque simultanément, beaucoup plus souvent que le hasard le prédirait. Le Dr Awatramani explique: «Ce qui est surprenant, c’est que la synchronisation des pics d’activité nécessite une série complexe d’interactions finement orchestrées entre les jonctions gap, les synapses chimiques et la conductance dendritique active. »

Article de recherche original: Trenholm S*, McLaughlin AJ*, Schwab DJ, Turner MH, Smith RG, Rieke F, Awatramani GB. Nonlinear dendritic integration of electrical and chemical synaptic inputs drives fine-scale correlations. Nat Neurosci. 2014 Dec;17(12):1759-66. doi: 10.1038/nn.3851. Epub 2014 Oct 26.

Voir aussi: News and Views “Reading dendritic activity with gap junctions”