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Sophie Tronel, Nora Abrous dans Brain Structure Function

La date de naissance d'un neurone détermine sa fonction dans la mémoire

Le 5 mars 2014

Influence of ontogenetic age on the role of dentate granule neurons. Tronel S, Lemaire V, Charrier V, Montaron MF, Abrous DN. Brain Struct Funct. 2014 Feb 9. ; 


De nouveaux neurones sont générés tous les jours dans le cerveau adulte. Ce phénomène est connu sous le nom de néo-neurogénèse. Elle a lieu en particulier dans le gyrus dentelé de l’hippocampe, une structure clé dans les processus de mémorisation. De nombreuses années de recherche ont mis en évidence que ces nouveaux neurones sont impliqués et nécessaires dans l’apprentissage spatial. Néanmoins, cette néo-neurogénèse ne représente qu’un petit pourcentage de la totalité des cellules granulaires du gyrus dentelé dont la plupart est née au cours du développement. Notre objectif a été  de déterminer si les neurones formés au cours du développement participent à ce type d’apprentissage


Nous avons utilisé deux analogues de la BrdU, (un analogue de la thymidine qui s’incorpore dans les cellules en division),  afin  d’ étudier, chez le même animal l’activation de neurones granulaires formés chez le nouveau-né (neurogénsèe « développementale ») et de ceux formés une fois l’animal devenu adulte. (néoneurogénèse) Nous avons montré que seuls les neurones formés à l’âge adulte sont activés au cours de l’apprentissage spatial dans le labyrinthe aquatique. Afin de déterminer dans quelles conditions les neurones du développement étaient activés nous avons modifié les contingences comportementales. Les résultats ont montré que les néo-neurones sont recrutés chaque fois que l’animal doit résoudre un nouveau problème. Les neurones « développementaux » seraient eux uniquement activés lors de la discrimination des contextes dans lesquels ont lieu les apprentissages. L’originalité des ces résultats montrent qu’à l’intérieur d’une même structure (le gyrus dentelé) et d’une même population neuronale (les neurones granulaires), la fonction d’un neurone dépend du stade ontogénique durant lequel il a été généré.

 Neuron birthdate determines its function in memory

New neurons are generated everyday in the adult brain. This process is known as adult neurogenesis. Adult neurogenesis takes place in the dentate gyrus of the hippocampus, a key structure in memory processes. It is now well accepted that adult-born neurons play a critical role in memory, in particular in spatial learning.

However it should be kept in mind that these new neurons are part of a structure composed essentially by neurons that are generated during development. One question that remains to be answered is whether developmentally-generated and adult-born neurons share the same functions in memory. To address this question we used a combination of two different thymidine analogs that can be injected into the same animal to follow the fate of both developmentally-generated and adult-born neurons in different behavioral paradigms. Results showed that only adult-born neurons are activated by spatial learning in the water maze.

Then, in order to determine in which conditions developmentally-generated neurons could be activated we modified the experimental contingencies of the learning experience. We found that adult-born neurons are involved each time an animal have to learn a new spatial problem (problem solving). Developmentally-generated neurons are only activated when animals have to discriminated different contextual information. Here, we demonstrated for the first time that within a same structure and a same neuronal population, the ontogenetic age of a neuron determines its function in memory. 

 

Sophie Tronel (sophie.tronel @ inserm.fr)
Dernière mise à jour le 07.03.2014

1er auteur



Dr Sophie Tronel
PhD, CR1 CNRS
Neurocentre Magendie  
Team: Neurogenesis and pathophysiology
Research team D. Nora Abrous

Team