Comment le striatum contrôle-t-il nos mouvements ?

Le contrôle adéquat des mouvements repose principalement sur le bon fonctionnement du striatum, une région cérébrale sous-corticale appartement aux ganglions de la base. Des altérations de son fonctionnement sont au cœur de divers troubles neuropsychiatriques tels que la maladie de Parkinson, les troubles du spectre autistique ou la schizophrénie.  

Le striatum est principalement composé de deux populations de neurones dénommés de projections (SPN) : une population formant la voie directe (dSPN) et l’autre population formant la voie indirecte (iSPN). L’organisation exacte de l’activité neuronale des SPN dans le striatum et la manière dont il contrôle l’expression des comportements reste le sujet d’interprétations contradictoires. En effet :

• D’une part, des expériences dans des modèles de souris transgéniques ont révélé des fonctions antagonistes des SNP : les dSPN, pro-cinétiques faciliteraient la locomotion, et les iSPN, anti-cinétique inhiberaient la locomotion.
• D’autre part, des résultats récents contredisent les observations précédentes. Des techniques d’imagerie chez la souris ont montré que les populations dSPN et iSPN étaient conjointement activées, avec des propriétés similaires durant l’initiation et l’exécution de mouvements spécifiques. 

Les travaux du laboratoire d’Alban de Kerchove d’Exaerde (WEL Research Institute – ULB) ont permis de résoudre ce paradoxe en combinant, dans des modèles murins, des techniques d’analyse par intelligence artificielle des types de comportements locomoteurs spontanés à des enregistrements de l’activité des SNP grâce à l’imagerie calcique (qui permet de mesurer l’activité d’un neurone grâce à sa dynamique de libération du calcium). Le laboratoire a mis en évidence qu'une activité concertée et coopérative des dSPN et iSPN est nécessaire au déclenchement et à l'exécution correcte de l'action, qu’elle était concomitante avec des profils complémentaires d’activations et d’inactivations neuronales permettant de sélectionner les mouvements à exécuter.

Cette étude offre un éclairage crucial sur le fonctionnement du striatum et ouvre la voie à de futures recherches visant à approfondir notre compréhension du contrôle des mouvements et des maladies associées.

Référence: Varin et al, The respective activation and silencing of striatal direct and indirect pathway neurons support behavior encoding, Nat Commun (2023) 14, 4982

Source: Communiqué de presse ULB

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