mercredi 13 décembre 2017

Thérapie de l'autisme: La stimulation cérébrale rétablit le comportement social chez la souris

Un enfant sur 160 présente un trouble du spectre autistique, comme le rapporte l'Organisation mondiale de la santé. Les troubles du spectre autistique apparaissent dans l’enfance, mais ont tendance à persister à l’adolescence et à l’âge adulte. Certaines personnes atteintes d’un trouble du spectre autistique sont capables de mener une vie indépendante, mais d’autres souffrent de handicaps graves qui nécessitent des soins et une aide toute la vie durant. Les interventions psychosociales fondées sur des données factuelles, comme les thérapies comportementales ou les programmes de formation des parents, peuvent réduire les difficultés au niveau de la communication et du comportement social et influer favorablement sur le bien-être et la qualité de vie des sujets atteints comme de leurs aidants. Les interventions pour les personnes atteintes de troubles du spectre autistique doivent aller de pair avec des mesures plus générales visant à rendre l’environnement physique plus accessible, le milieu social plus accueillant et les mentalités plus solidaires.
 Selon une recherche menée par l'UT Southwestern Medical Center, des scientifiques étudient la possibilité de traiter les enfants autistes avec la neuromodulation après une nouvelle étude publiée dans Nature Neuroscience ait montré que les troubles sociaux pouvaient être corrigés par la stimulation cérébrale.

Selon les chercheurs, l'étude fournit la première preuve qu'une partie spécifique du cervelet, une région proche du tronc cérébral longtemps considérée comme ayant un rôle dans la coordination du mouvement, est essentielle pour les comportements autistes. Il établit également une cible plus accessible pour la stimulation cérébrale que de nombreux circuits neuraux liés à l'autisme qui sont enfouis profondément dans les plis du cerveau. Selon ces derniers, d'un point de vue thérapeutique, cette partie du cervelet est une cible attirante, et même si la neuromodulation ne guérit pas la cause génétique sous-jacente de l'autisme, l'amélioration des déficits sociaux chez les enfants autistes pourrait avoir un impact énorme sur leur qualité de vie.


La recherche a utilisé la neuromodulation pour démontrer que les humains et les souris ont des connexions parallèles entre des domaines spécifiques dans le cervelet et le cortex cérébral qui ont été impliqués dans les études sur l'autisme. Les phases subséquentes de l'étude ont montré que la perturbation de la fonction dans le domaine cérébelleux entraînait des comportements autistiques et que la stimulation cérébrale corrigeait les troubles sociaux chez la souris.


Le trouble du spectre de l'autisme (TSA) est un trouble neurodéveloppemental, caractérisé par des problèmes d'interaction sociale et de communication, ainsi que des comportements restreints et répétitifs. Pour mieux comprendre le rôle du cervelet dans la médiation de ces comportements, les chercheurs ont utilisé la neuromodulation pour montrer que les humains et les souris ont des connexions parallèles entre le domaine CrusI droit du cervelet et le lobule pariétal inférieur du cortex.Les chercheurs ont ensuite utilisé l'imagerie cérébrale pour démontrer que ces mêmes connexions sont perturbées dans une cohorte d'enfants autistes et un modèle de souris autistes. Ils ont en outre montré que la perturbation de la fonction au sein de Right CrusI chez des souris normales entraînait une interaction sociale altérée et des comportements anormaux et répétitifs.

Les chercheurs ont également voulu savoir si si la neuromodulation pouvait améliorer les comportements. En stimulant les neurones dans Right CrusI du modèle de souris autistes, les scientifiques ont montré que la stimulation cérébelleuse améliorait les comportements sociaux mais pas les comportements répétitifs caractéristiques de l'autisme chez ces souris.

Selon les chercheurs, les résultats ont suscité de nouvelles réflexions sur la façon dont le cervelet peut être impliqué dans l'autisme et surtout suggèrent que le cervelet pourrait être une cible thérapeutique pour le traitement  



Un médicament expérimental bloque le flux d'ions toxiques liés à la maladie d'Alzheimer

Des chercheurs du German Center for Neurodegenerative Diseases, de l'University Medical Center Göttingen, du  Braunschweig University of Technology, du Max Planck Institute for Biophysical Chemistry, du Center for Nanoscale Microscopy and Molecular Physiology of the Brain à Göttingen, Germany, et de l'University of California San Dieg ont révélé qu'un nouveau médicament à petite molécule pouvaitt restaurer la fonction cérébrale et la mémoire chez les souris atteintes de la maladie d'Alzheimer. Le médicament agirait en arrêtant le flux d'ions toxiques dans le cerveau qui est connu pour déclencher la mort des cellules nerveuses. Les scientifiques envisagent que ce médicament pourrait être utilisé pour traiter la maladie d'Alzheimer et d'autres maladies neurodégénératives telles que la maladie de Parkinson et la SLA, tel que révélé dans le journal EMBO Molecular Medicine.

Selon l'étude, ce serait la première molécule de médicament qui peut réguler la perte de mémoire en bloquant directement les fuites de membranes nerveuses. Les chercheurs rapportent que diverses études ont lié la maladie d'Alzheimer à l'accumulation de deux protéines particulières dans le cerveau appelées amyloïde-bêta et tau. Selon une théorie, ces groupes de protéines créent des pores dans les membranes des cellules nerveuses permettant aux ions de circuler de manière incontrôlable. Cela modifierait les niveaux d'ions à l'intérieur des cellules et déclencherait à son tour la dysfonction neuronale et la mort cellulaire.

Le nouveau médicament, une petite molécule appelée anle138b, bloquerait ces pores contre le déplacement des ions dans et hors des cellules nerveuses. Anle138b s'attache à la fois aux amas de protéines amyloïde-bêta et tau et désactive les pores créés par ces amas. Les chercheurs ont administré anle138b à des souris avec une prédisposition génétique pour développer une condition de type Alzheimer. Les souris présentaient des symptômes tels qu'une fonction cérébrale anormale, une altération de la mémoire et des niveaux élevés de protéines bêta-amyloïdes ou tau dans le cerveau. Traitement avec anle138b activité cérébrale normalisée et amélioration de la capacité d'apprentissage chez la souris.

Selon les chercheurs, le médicament serait capable d'atteindre le cerveau lorsqu'il est pris par voie orale,donc facile à administrer. Des études de toxicologie sont présentement en cours pour éventuellement être en mesure d'appliquer anle138b à l'homme. La prudence reste de mise. Le médicament n'a jusqu'ici été testé que chez la souris, les chercheurs ignorent comment se comporterait le médicament chez les humains. Les chercheurs soulignent toutefois qu'aucun des modèles animaux actuels ne récapitule pleinement les symptômes observés chez les patients Alzheimer.  Par conséquent, des précautions doivent être prises lors de l'interprétation de ces données.

mardi 12 décembre 2017

Les progrès de la technologie de l'interface cérébrale fournissent une meilleure compréhension du système visuel

J'ai grandi dans une famille issue du milieu de l'ingénierie (mon père) et médical (ma mère). Bien que les deux domaines de pratique diffèrent dans leur approche, je suis toujours fascinée de voir les progrès apportés dans le milieu médical quand les deux pratiques collaborent ensemble. Cette recherche est un exemple parfait.

Les ingénieurs du Carnegie Mellon University et les neuroscientifiques cognitifs ont révélé qu'un nouvel EEG à haute densité peut capturer l'activité neurale du cerveau à une résolution spatiale plus élevée que jamais. Cette technologie d'interface cérébrale de nouvelle génération serait, selon les chercheurs, le premier système à haute résolution non invasif de ce type, offrant une densité et une couverture plus élevées que n'importe quel système existant. Il aurait le potentiel de révolutionner les futures recherches cliniques et neuroscientifiques ainsi que les interfaces cerveau-ordinateur.

Pour tester l'EEG modifié sur mesure, les chercheurs ont observé 16 participants voir des échiquiers en noir et blanc, en inversant la tendance tout en portant le nouvel EEG appelé super-Nyquist density. Ils ont comparé les résultats de toutes les électrodes aux résultats en utilisant seulement un sous-ensemble des électrodes, ce qui est une norme acceptée pour la densité de l'EEG. Publiés dans Scientific Reports, les résultats ont montré que le nouvel EEG «super-Nyquist» captait plus d'informations du cortex visuel que n'importe laquelle des quatre versions standard de «densité de Nyquist» testées. 

Selon les chercheurs, les résultats sont cruciaux pour démontrer que l'EEG a un potentiel énorme pour la recherche future. Selon eux, capturer plus d'informations neuronales avec l'EEG signifie que qu'il est possible de faire de meilleures inférences sur ce qui se passe dans le cerveau, localisant la source des crises d'épilepsie notamment.

Pour parvenir à ce résultat, les chercheurs ont modifié le capuchon de tête EEG à partir d'un système à 128 électrolodes, augmentant ainsi la densité de son capteur de deux à trois fois sur les régions cérébrales occipito-temporales. Ils ont conçu les expériences pour utiliser des stimuli visuels avec un contenu de fréquence spatiale faible, moyenne et élevée.Ensuite, ils ont utilisé un paradigme visuel conçu pour susciter des réponses neuronales avec des fréquences spatiales différentes dans le cerveau et ont examiné le fonctionnement de la nouvelle densité de super-Nyquist EEG, révélant que la nouvelle configuration capturait plus d'informations neuronales que l'EEG de densité de Nyquist standard. Les schémas subtils de l'activité neurale découverts par le nouvel EEG super-Nyquist étaient étroitement liés à un modèle de cortex visuel primaire. 

 

Une étude explique les voix que les personnes entendent dans leur tête

Une nouvelle recherche de l' University of New South Wales publiée dans le journal eLife montrant que parler à nous-mêmes dans nos têtes peut être la même chose que de dire nos pensées à voix haute. Les résultats pourraient avoir des implications importantes pour comprendre pourquoi les personnes atteintes de maladies mentales telles que la schizophrénie entendent des voix. 

Selon les chercheurs, la communauté scientifique a longtemps cru que ces hallucinations auditives-verbales provenaient d'anomalies dans le discours intérieur, soit notre dialogue interne silencieux. Selon ces derniers, des recherches antérieures suggèraient que lorsque nous nous préparons à parler à voix haute, notre cerveau crée une copie des instructions qui sont envoyées à nos lèvres, à notre bouche et à nos cordes vocales. Cette copie est connue comme une copie d'efference. L'information est envoyée à la région du cerveau qui traite le son pour prédire quel son il va entendre. Cela permet au cerveau de faire la distinction entre les sons prévisibles que nous avons produits nous-mêmes et les sons moins prévisibles produits par d'autres personnes. Selon les chercheurs, la copie d'efférence atténue la réponse du cerveau aux vocalisations auto-générées, en donnant moins de ressources mentales à ces sons, parce qu'ils sont si prévisibles.

Les scientifiques ont cherché à déterminer si le discours intérieur, un processus mental interne, produit une copie d'efférence similaire à celle associée à la production de mots parlés. Les chercheurs ont développé une méthode objective pour mesurer l'action purement mentale du langage intérieur. Plus précisément, leur étude auprès de 42 participants en bonne santé a évalué le degré auquel les sons imaginés interféraient avec l'activité cérébrale provoquée par les sons réels, en utilisant l'électroencéphalographie (EEG).  Les chercheurs ont constaté que, tout comme pour le discours vocal, imaginer simplement faire un son réduit l'activité cérébrale qui se produisait lorsque les gens entendaient simultanément ce son. Les pensées des gens étaient suffisantes pour changer la façon dont leur cerveau percevait les sons. En effet, lorsque les gens imaginaient des sons, ces sons semblaient plus silencieux.


Selon les chercheurs, en fournissant un moyen de mesurer directement et précisément l'effet du langage intérieur sur le cerveau, la recherche ouvrirait la porte à la compréhension de la façon dont le discours intérieur pourrait être différent chez les personnes atteintes de maladies psychotiques telles que la schizophrénie. Selon ces derniers, nous entendons tous des voix dans nos têtes, peut-être que le problème se pose lorsque notre cerveau est incapable de dire que nous sommes ceux qui les produisent



lundi 11 décembre 2017

Une mise à jour de la carte du cerveau relie diverses maladies du cerveau à des types de cellules spécifiques

Des scientifiques ont mis au point de nouvelles méthodes de séquençage monocellulaires qui pourraient servir à cartographier les origines cellulaires de divers troubles cérébraux, notamment la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson, la schizophrénie et le trouble bipolaire. Les chercheurs de l'University of California San Diego, de Harvard Medical School et du Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute ont identifié 35 sous-types différents de neurones et de cellules gliales et ont découvert lesquels de ces sous-types sont les plus susceptibles de facteurs de risque communs pour différentes maladies du cerveau. Les résultats de leur recherche sont publiés dans Nature Biothechnology.

Selon les chercheurs, les résultats permettraient d'affiner et de classer les types de cellules du cerveau les plus susceptibles de développer ces maladies, ce qui peut aider les développeurs de médicaments à choisir de meilleures cibles à l'avenir. L'étude s'appuyait sur une étude antérieure publiée dans Science, dans laquelle les chercheurs avaient identifié 16 sous-types de neurones dans le cortex cérébral. Cette étude était la première cartographie à grande échelle de l'activité des gènes dans le cerveau humain et avait fourni une base pour la compréhension de la diversité des cellules cérébrales individuelles. Le but des chercheurs est de produire un atlas cellulaire complet du cerveau humain.

Dans la plus récente étude, les chercheurs ont développé une nouvelle génération de méthodes de séquençage monocellulaire qui leur a permis d'identifier des sous-types neuronaux supplémentaires dans le cortex cérébral et le cervelet, et même de diviser davantage les sous-types neuronaux précédemment identifiés en différentes classes. Les nouvelles méthodes ont également permis aux chercheurs d'identifier différents sous-types de cellules gliales, ce qui n'était pas possible dans l'étude précédente en raison de la plus petite taille des cellules gliales.

Le résultat a été rendu possible en combinant le séquençage de l'ARN de la prochaine génération avec la cartographie de la chromatine de l'ADN et des protéines dans le noyau qui se combinent pour former des chromosomes pour plus de 60 000 neurones individuels et cellules gliales. Rappelons que La chromatine est la structure au sein de laquelle se trouve l'ADN dans le noyau des cellules eucaryotes. La chromatine est constituée de l'association de l'ADN, d'ARN et de protéines

En utilisant les informations du séquençage de l'ARN et des méthodes de cartographie de la chromatine, les chercheurs ont pu déterminer quels types de cellules cérébrales étaient affectés par des allèles à risque commun, des fragments d'ADN plus fréquents chez les personnes atteintes de maladies génétiques communes. Les chercheurs pourraient alors classer les sous-types de neurones ou de cellules gliales qui sont génétiquement plus sensibles à différentes maladies du cerveau. À titre d'exemple, ils ont trouvé que deux sous-types de cellules gliales, la microglie et les oligodendrocytes, étaient les premier et deuxième plus à risque, respectivement, pour la maladie d'Alzheimer. Ils ont également identifié la microglie comme le plus à risque de trouble bipolaire, et un sous-type de neurones excitateurs comme les plus à risque de schizophrénie. 

 




 


L'obésité contrôlée chez les souris nourries avec un régime riche en graisses

Des chercheurs de la Washington University School of Medicine à St. Louis ont identifié un moyen d'empêcher la croissance des cellules graisseuses, un processus qui mène à la prise de poids et à l'obésité. En activant une voie dans les cellules graisseuses chez la souris, les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient nourrir les animaux avec un régime riche en graisses sans les rendre obèses, tel que révélé dans le journal eLife.

Selon les chercheurs, les résultats pourraient mener à une nouvelle cible thérapeutique pour le traitement de l'obésité. Ils soulignent que les animaux de l'étude ont mangé un régime riche en graisses, mais n'ont pas pris de poids. Or, chez les gens, trop de graisses dans l'alimentation est une cause fréquente d'obésité.

La recherche s'est concentrée sur la soi-disant voie de protéine de Hedgehog qui est active dans beaucoup de tissus dans le corps. Les chercheurs ont conçu des souris avec des gènes qui activaient la voie Hedgehog dans les cellules adipeuses lorsque ces animaux mangeaient un régime riche en graisses. 

Après huit semaines de régime riche en graisses, les souris  dont les voies Hedgehog n'ont pas été activées devenaient obèses. Or les souris qui ont été conçues avec des gènes pour activer la voie n'ont pas pris plus de poids que les animaux témoins qui ont consommé des régimes normaux. La voie de Hedgehog a empêché l'obésité en inhibant la taille des cellules graisseuses.

Selon les chercheurs, le gain de graisse est principalement dû à l'augmentation de la taille des cellules graisseuses. Chaque cellule adipeuse grossit pour pouvoir retenir de grosses gouttelettes de graisse. Selon les chercheurs, nous prenons du poids principalement parce que les cellules adipeuses grossissent plutôt que d'avoir plus de cellules adipeuses. En stimulant Hedgehog et les protéines apparentées dans les cellules graisseuses, les chercheurs  ont empêché les cellules graisseuses des animaux de recueillir et de stocker des gouttelettes de graisse.  Les chercheurs ont constaté que les animaux avec la voie Hedgehog active étaient non seulement plus maigres, mais avaient également des niveaux de glucose sanguins plus bas et étaient plus sensibles à l'insuline.  

Selon les chercheurs, adapter les résultats aux humains pourrait être difficile. Or, selon eux, proposer des stratégies pour cibler soigneusement les cellules graisseuses pourrait rendre l'activation de cette voie efficace pour la lutte contre l'obésité.

dimanche 10 décembre 2017

L'exercice modifie la composition microbienne intestinale indépendamment du régime alimentaire

Deux études menées par l'University of Illinois, l'une chez la souris et l'autre chez l'homme, fournissent la première preuve définitive que l'exercice seul peut modifier la composition des microbes dans l'intestin. Les études ont été spécifiquement conçues pour isoler les changements induits par l'exercice d'autres facteurs, tels que l'alimentation ou l'utilisation d'antibiotiques, qui pourraient altérer le microbiote intestinal. Les résultats sont révélés dans le journal Gut Microbes.

Pour la première étude, des scientifiques ont transplanté des matières fécales de souris sédentaires qui avaient été élevées dans une installation stérile et n'avaient pas de microbiote propre. Pour la deuxième étude, l'équipe a suivi les changements dans la composition du microbiote intestinal chez les participants humains qui sont passés d'un mode de vie sédentaire à un mode de vie plus actif, et vice-versa. D'après les chercheurs, c'est les premières études à montrer que l'exercice peut avoir un effet sur l'intestin indépendamment de l'alimentation ou d'autres facteurs.

Concernant l'étude sur la souris, les changements dans le microbiote des souris receveuses ont reflété ceux chez les souris donneuses, avec des différences claires entre ceux recevant des microbes de souris exercées et sédentaires. Selon les chercheurs, c'est la preuve que la greffe a fonctionné.
Les receveurs du microbiote de souris avaient également une proportion plus élevée de microbes qui produisent du butyrate, un acide gras à chaîne courte qui favorise la santé des cellules intestinales, réduit l'inflammation et génère de l'énergie pour l'hôte. Ils semblaient également plus résistants à la colite ulcéreuse expérimentale, une maladie inflammatoire de l'intestin. Les chercheurs ont constaté que les animaux ayant reçu le microbiote exercé avaient une réponse atténuée à un produit chimique induisant la colite. Selon ces derniers, il  y avait une réduction de l'inflammation et une augmentation des molécules régénératrices qui favorisent une récupération plus rapide.

Concernant l'étude humaine, les chercheurs ont recruté 18 adultes sédentaires et 14 adultes sédentaires obèses. Ils ont prélevé leurs microbiomes intestinaux et les ont initiés à un programme d'exercices durant lequel ils ont pratiqué un exercice cardiovasculaire supervisé pendant 30 à 60 minutes trois fois par semaine pendant six semaines. Les chercheurs ont de nouveau échantillonné les microbiomes intestinaux des participants à la fin du programme d'exercices et après six autres semaines de comportement sédentaire. Les participants ont maintenu leurs régimes habituels tout au long de l'étude. Les concentrations fécales de l'acide gras à chaîne courte, en particulier de butyrate, ont augmenté dans l'intestin humain à la suite de l'exercice. Ces niveaux ont encore baissé après que les participants aient retrouvé un mode de vie sédentaire. Les tests génétiques du microbiote ont confirmé que cela correspondait à des changements dans la proportion de microbes produisant du butyrate et d'autres acides gras à chaîne courte.

Les augmentations les plus spectaculaires ont été observées chez les participants minces, qui avaient des niveaux significativement plus faibles de microbes produisant des acides gras à chaîne courte dans leurs tripes au début. Les participants obèses n'ont vu qu'une augmentation modeste de la proportion de microbes produisant des acides gras à chaîne courte. Les ratios de différents microbes dans l'intestin ont également différé entre les participants maigres et obèses à chaque étape de l'étude