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Une étude fournit un meilleur aperçu du lien entre le nerf vague et le cerveau – Neuroscience News

Sommaire: En utilisant la stimulation, les chercheurs ont découvert une connexion directe entre le nerf vague et les centres d’apprentissage du cerveau. La stimulation du nerf vague, ont-ils découvert, augmente l’apprentissage dans un système nerveux sain.

La source: Université du Colorado

Des chercheurs du campus médical d’Anschutz de l’Université du Colorado ont montré un lien direct entre la stimulation du nerf vague et sa connexion aux centres d’apprentissage du cerveau. La découverte pourrait conduire à des traitements qui amélioreront la rétention cognitive dans les systèmes nerveux sains et blessés.

L’étude a été publiée la semaine dernière dans la revue Neurone.

“Nous avons conclu qu’il existe un lien direct entre le nerf vague, le système cholinergique qui régule certains aspects de la fonction cérébrale, et les neurones du cortex moteur qui sont essentiels à l’apprentissage de nouvelles compétences”, a déclaré Cristin Welle, PhD, auteur principal de l’article et vice-président de la recherche du département de neurochirurgie de la faculté de médecine de l’Université du Colorado.

“Cela pourrait donner de l’espoir aux patients atteints de divers troubles moteurs et cognitifs, et un jour aider les personnes en bonne santé à acquérir plus rapidement de nouvelles compétences.”

Les chercheurs ont enseigné à des souris en bonne santé une tâche qui est normalement difficile à voir si elle pouvait aider à améliorer l’apprentissage. Ils ont découvert que la stimulation du nerf vague pendant le processus les aidait à apprendre la tâche beaucoup plus rapidement et à atteindre un niveau de performance plus élevé. Cela a montré que la stimulation du nerf vague peut augmenter l’apprentissage dans un système nerveux sain.

Le nerf vague est essentiel car il régule les fonctions des organes internes comme la digestion, le rythme cardiaque et la respiration. Il aide également à contrôler les actions réflexes comme la toux, la déglutition et les éternuements.

L’étude a également révélé une connexion directe entre le nerf vague et le système cholinergique qui est essentiel pour l’apprentissage et l’attention. Chaque fois que le nerf vague était stimulé, les chercheurs ont pu observer les neurones qui contrôlent l’apprentissage activés dans le système cholinergique.

Cela a montré que la stimulation du nerf vague peut augmenter l’apprentissage dans un système nerveux sain. L’image est dans le domaine public

Les dommages causés à ce système ont été associés à la maladie d’Alzheimer, à la maladie de Parkinson et à d’autres troubles moteurs et cognitifs. Maintenant que cette connexion a été établie dans des systèmes nerveux sains, Welle a déclaré que cela pourrait conduire à de meilleures options de traitement pour ceux dont les systèmes ont été endommagés.

“L’idée de pouvoir déplacer le cerveau dans un état où il est capable d’apprendre de nouvelles choses est importante pour tous les troubles qui ont des déficiences motrices ou cognitives”, a-t-elle déclaré.

“Notre espoir est que la stimulation du nerf vague puisse être associée à une rééducation continue des troubles chez les patients qui se remettent d’un accident vasculaire cérébral, d’une lésion cérébrale traumatique, du SSPT ou d’un certain nombre d’autres conditions.”

En plus de l’étude, Welle et son équipe ont demandé une subvention qui leur permettrait d’utiliser un dispositif non invasif pour stimuler le nerf vague afin de traiter les patients atteints de sclérose en plaques qui ont développé des déficits de mouvement. Elle espère également que cet appareil pourrait éventuellement aider les personnes en bonne santé à acquérir de nouvelles compétences plus rapidement.

“Je pense qu’il existe un énorme potentiel inexploité dans l’utilisation de la stimulation du nerf vague pour aider le cerveau à se guérir lui-même”, a-t-elle déclaré. “En continuant à l’étudier, nous pouvons finalement optimiser le rétablissement des patients et ouvrir de nouvelles portes à l’apprentissage.”

À propos de cette actualité de la recherche en neurosciences

Auteur: Laura Kelley
La source: Université du Colorado
Contact: Laura Kelley – Université du Colorado
Image: L’image est dans le domaine public

Recherche originale : Accès fermé.
“La stimulation du nerf vague entraîne une modulation sélective du circuit par le biais d’un renforcement cholinergique” par Cristin Welle et al. Neurone

Voir également

Cela montre des scintigraphies cérébrales de l'étude

Résumé

La stimulation du nerf vague entraîne une modulation sélective du circuit par le renforcement cholinergique

Points forts

  • Le VNS associé au succès améliore l’apprentissage moteur qualifié chez les animaux en bonne santé
  • L’amélioration des performances motrices est due à la consolidation accélérée d’un plan moteur expert
  • L’apprentissage moteur amélioré dépend de l’activité neuronale cholinergique dans le cerveau antérieur basal
  • Dans le cortex moteur primaire, VNS module spécifiquement les neurones activés par les résultats

Sommaire

La stimulation du nerf vague (VNS) est une thérapie de neuromodulation pour un ensemble large et croissant de conditions neurologiques. Cependant, le mécanisme par lequel le VNS influence les circuits du système nerveux central n’est pas bien décrit, ce qui limite l’optimisation thérapeutique.

Le VNS conduit à une activation cérébrale généralisée, mais les effets sur le comportement sont remarquablement spécifiques, indiquant une plasticité unique aux circuits neuronaux engagés dans le comportement.

Pour comprendre comment le VNS peut conduire à une modulation de circuit spécifique, nous avons utilisé des outils génétiques, notamment l’optogénétique et in vivo imagerie calcique chez des souris apprenant une tâche de portée qualifiée.

Nous constatons que VNS améliore l’apprentissage moteur qualifié chez les animaux sains via un mécanisme de renforcement cholinergique, produisant une consolidation rapide d’une trajectoire de portée experte. Dans le cortex moteur primaire (M1), le VNS entraîne une modulation temporelle précise des neurones qui répondent aux résultats comportementaux.

Cela suggère que le VNS peut accélérer le raffinement moteur dans M1 via la signalisation cholinergique, ouvrant de nouvelles voies pour optimiser le VNS afin de cibler des circuits spécifiques pertinents pour la maladie.

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