De nouvelles recherches demandent pourquoi les humains, avec d'autres mammifères, s'engagent dans l'activité physique. L'étude trouve un nouveau type de cellules du cerveau qui peut éventuellement expliquer pourquoi certains d'entre nous sont plus motivés à exercer que d'autres.

Une étude récente révèle la signalisation du cerveau profond dans un nouveau type de neurone qui contrôle le mouvement physique volontaire.

Il y a plus d'une centaine d'années, on a découvert que les dommages causés à une certaine zone du cerveau ont empêché les gens de rester immobiles et apathiques et de perdre l'appétit. Cela a conduit les chercheurs à croire que les signaux cérébrales dans l'hypothalamus latéral (LH) - la zone liée à l'immobilité - pourraient contrôler l'activité physique.

Cependant, le mécanisme précis derrière cette association est resté inconnu jusqu'à maintenant. Une nouvelle recherche utilise une technologie de pointe pour explorer ce qui cause l'activité physique (dans) chez les mammifères et trouve un nouveau type de cellule du cerveau dans la LH qui déclenche un mouvement volontaire lorsqu'elle est activée.

L'étude a été réalisée par des chercheurs du King's College de Londres au Royaume-Uni, dirigés par le Prof. Denis Burdakov du Centre de neurobiologie du développement à l'Institut de psychiatrie, de psychologie et de neuroscience.

Les résultats ont été publiés dans le journal PNAS .

Étude des neurones moteurs dans l'hypothalamus latéral

L'hypothalamus est une région du cerveau qui produit des hormones qui contrôlent une série de fonctions corporelles, y compris la température corporelle, le désir sexuel, l'appétit, l'humeur, le sommeil, la fréquence cardiaque et la tension artérielle.

À l'aide de l'analyse optogénétique du circuit du cerveau et de l'enregistrement profond du cerveau, les chercheurs ont examiné l'équivalent de la LH chez la souris.

Optogenetics est une technologie nouvellement développée qui utilise la lumière pour suivre et contrôler l'activité des cellules. Les cellules sont d'abord modifiées génétiquement pour devenir sensibles à une certaine fréquence de lumière, puis elles peuvent être activées ou réduites au silence, ce qui permet aux chercheurs d'examiner plus précisément les circuits cérébraux.

L'enregistrement du cerveau profond est une méthode qui implique l'insertion d'électrodes stimulantes profondément dans les zones sous-corticales du cerveau. La méthode est utilisée pour étudier et enregistrer les neurones responsables du mouvement, ainsi qu'un traitement potentiel pour les troubles du mouvement.

Pour cette étude, les chercheurs ont utilisé une technique d'enregistrement en cerveau profond appelée photométrie fibreuse.

Les neurones GAD65 activés par l'Orexin contrôlent le mouvement volontaire

L'utilisation de ces méthodes chez la souris a révélé de nouveaux types de cellules cérébrales appelées neurones GAD65. Ces neurones sont un sous-ensemble de cellules situées dans la LH, mais elles sont moléculairement différentes des autres neurones qui ont déjà été associées au contrôle des mouvements.

En outre, l'étude a révélé que ces nouvelles cellules du cerveau sont activées par l'orexine - un peptide qui sert habituellement à signaler le stress et l'appétit.

Plus précisément, les chercheurs ont examiné lorsque les cellules GAD65 allaient et s'éteignaient, et elles ont observé que ces cellules étaient actives lorsque les souris se livraient volontairement, ainsi que immédiatement avant.

Les chercheurs ont également séquestré et activé ces cellules pour voir comment elles ont affecté le lecteur de la souris à exécuter. Lorsque les cellules ont été désactivées, les souris ont été significativement moins nombreuses que d'habitude.

Enfin, Burdakov et l'équipe ont surestimé les cellules, ce qui a rendu les souris plus nombreuses que la normale.

Les résultats peuvent expliquer pourquoi certaines personnes exercent plus que d'autres

"Ces résultats donnent une nouvelle lumière sur les signaux du cerveau profond qui maintiennent un niveau d'activité physique sain", concluent les auteurs.

Le chercheur principal de l'étude commente également l'importance de ces résultats:

Si les mêmes réseaux neuronaux fonctionnent dans l'hypothalamus latéral humain, le «centre d'éveil» humain classique, nos résultats pourraient éclairer la façon dont le cerveau choisit entre l'activité et l'inactivité, y compris les implications pour la santé de ce choix. Vous pourriez imaginer «pointer» une machine à imagerie par infrarouge pour regarder cette zone du cerveau, par exemple, et voir s'il y a beaucoup plus d'activité chez les personnes qui sont toujours à la salle de gym par rapport à [ceux] qui ont tendance à s'asseoir à la maison en Devant le téléviseur ".

Prof. Denis Burdakov

Le Prof. Burdakov décrit également les orientations pour les recherches futures, en disant: «Une prochaine étape consisterait à étudier comment le circuit neuronal décrit ici fonctionne avec d'autres voies du cerveau qui sont déjà connues pour contrôler le mouvement volontaire et, de cette façon, promouvoir Activité physique chez les humains ".

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