Une équipe de l’Institut de Neurociencias montre chez la souris que le thalamus organise très tôt les circuits visuels, bien avant la vision.
En bref
- Le thalamus agit avant la vision
- Des interneurones changent de répartition
- Le cortex visuel est aussi touché
Chez la souris, une partie de la vision se joue avant même l’ouverture des yeux. C’est ce que montre une équipe de l’Institut de Neurociencias, centre commun du CSIC et de l’Université Miguel Hernández d’Elche, dans une étude publiée par The Journal of Neuroscience.
Avant la vision, le cerveau est déjà au travail
On imagine souvent que le système visuel commence à se former quand l’animal voit. En réalité, non. Durant les premières étapes du développement cérébral, les neurones produisent une activité spontanée qui aide déjà à organiser les circuits nerveux. Chez la souris, une grande partie de ce travail se déroule avant l’ouverture des yeux.
C’est un point important, parce qu’il replace la vision dans un temps plus long. Le cerveau ne se contente pas d’attendre les images venues de l’extérieur, il prépare en amont l’architecture qui les traitera.
Le thalamus n’est pas qu’un relais
Le thalamus occupe une place centrale entre les organes sensoriels et le cortex cérébral. Pour la vision, il reçoit les informations de la rétine puis les transmet vers le cortex visuel. Mais le travail de l’équipe de l’Institut de Neurociencias montre qu’au cours du développement, il fait plus que passer le message.
La chercheuse Guillermina López-Bendito, qui dirige le laboratoire Développement, Plasticité et Reprogrammation des Circuits Sensoriels, explique que le thalamus participe activement à la construction des circuits neuronaux. Son activité aide aussi à régler la façon dont les interneurones s’intègrent et se répartissent.
Des interneurones modifiés quand l’activité change
Les chercheurs ont travaillé sur différents modèles de souris pour modifier l’activité neuronale à plusieurs moments du développement et à plusieurs niveaux de la voie visuelle. Dans l’un de ces modèles, ils ont changé l’activité du thalamus sans supprimer les connexions avec la rétine.
Résultat, des effets nets sur les interneurones inhibiteurs, ces cellules qui freinent l’activité des autres neurones et évitent l’emballement des circuits. L’équipe a étudié leur nombre, leur densité et leur distribution dans le noyau genouillé latéral dorsal, une région du thalamus visuel.
Selon Pablo Castellano-Ruiz, l’intérêt de l’expérience est d’avoir pu distinguer la part de la rétine de celle du thalamus lui-même. Quand l’activité propre du thalamus est altérée, la proportion de ces interneurones augmente dans cette région. Et ce changement ne semble pas venir d’une production plus forte ni d’une meilleure survie des cellules, mais de leur intégration et de leur répartition dans le circuit.
Deux mécanismes distincts, jusque dans le cortex visuel
L’équipe a aussi séparé deux phénomènes. L’absence de connexions rétiniennes modifie surtout la position des interneurones dans le thalamus. L’altération de l’activité du thalamus, elle, change surtout leur proportion. Les deux systèmes agissent donc par des mécanismes différents, mais complémentaires.
Et l’effet ne s’arrête pas là. Quand l’activité du thalamus est perturbée pendant le développement prénatal, l’organisation des interneurones dans le cortex visuel change aussi. Certaines modifications persistent à des stades plus tardifs. En gros, ce que fait le thalamus très tôt peut laisser une trace au-delà de lui-même, dans les circuits visuels qui serviront ensuite à voir.
