Journée nationale des Dys à Lyon le 10 octobre 2015

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INSERM: Le sentiment de confiance accompagne l’apprentissage

La capacité d’un individu à évaluer sa confiance en une connaissance est associée à un meilleur apprentissage. Comme si les deux étaient intimement liés. C’est ce que montre une équipe Inserm qui a décidé de pousser plus loin ses investigations pour mieux comprendre les mécanismes de l’apprentissage.

© Fotolia

L’apprentissage est souvent accompagné du sentiment de « savoir » : il révèle la confiance que l’individu a en sa nouvelle connaissance. Des chercheurs* ont analysé et quantifié ce sentiment de confiance au cours de tâches d’apprentissage. Ils ont en outre suivi son évolution lors de changements environnementaux impliquant la modification d’une connaissance considérée comme acquise. Les résultats de leurs travaux confirment bien le lien entre confiance et savoir, permettant de mieux comprendre les « recettes » d’un apprentissage réussi.

Un modèle de calculs probabilistes

Pour parvenir à ses résultats, les chercheurs ont recruté 18 individus, plutôt jeunes et d’intelligence normale. Ils les ont exposés à des images ou des sons diffusés aléatoirement mais avec une certaine probabilité. Comprenez que le son A était par exemple suivi par un autre son A dans 80% des cas, et par un son B dans les 20% des cas restants. Après quelques minutes d’entraînement, les volontaires étaient capables d’estimer la probabilité de voir tel ou tel son arriver et pouvaient indiquer le niveau de confiance qu’ils avaient en leur réponse grâce à une échelle dédiée.

Au terme d’une première phase d’étude, les chercheurs changeaient les probabilités régulant la diffusion des signaux sans en informer les volontaires, mettant à mal leurs calculs probabilistes. Et le niveau de confiance des sujets envers leur réponse était alors de nouveau évalué. Et cela, à plusieurs reprises pendant 45 à 60 minutes.

Un cerveau statisticien

Les données ainsi obtenues montrent que la confiance du sujet augmente au sein des périodes stables et chute quand un changement amène à réviser ce qu’il avait appris jusque-là. Le sujet tient donc compte des nouvelles données de l’environnement pour adapter et revoir ses connaissances. Cela s’accompagne d’une évolution du niveau de confiance parfaitement quantifiable. « Ces changements de confiance correspondent fidèlement aux propriétés statistiques des données de l’environnement que l’on peut calculer mathématiquement. Plus un individu était exact dans le calcul de la probabilité de voir apparaître tel ou tel signal, plus son niveau de confiance en sa réponse était également exact du point de vu mathématique », explique Florent Meyniel, coauteur des travaux. Le cerveau agit donc comme un statisticien qui traque les informations disponibles et prend en compte les incertitudes qui lui sont associées. Et ce phénomène concoure à l’apprentissage. « Peut être que le fait de perdre en confiance déclenche une attention ou une vigilance particulières qui permettent d’intégrer de nouvelles données » suggère-t-il.

Pour mieux comprendre cette dimension de confiance, les chercheurs ont décidé de pousser plus loin leurs investigations : ils étudient à présent les bases cérébrales de la confiance grâce l’IRM fonctionnelle. « Nous analysons les réseaux cérébraux impliqués dans la détermination du niveau de confiance en une connaissance. Cela devrait nous permettre de mieux comprendre les différentes composantes liées à l’apprentissage », conclut le chercheur.

Note

*unité 992 Inserm/CEA, NeuroSpin, Gif-sur-Yvette

Source

F. Meyniel et coll. The Sense of Confidence during Probabilistic Learning: A Normative Account. PLoS Comput Biol, 15 juin 2015

CNRS: Découverte d’une pièce manquante dans le puzzle des troubles autistiques

Une étude, menée dans le laboratoire Neurobiologie des interactions cellulaires et neurophysiopathologie (CNRS/Aix-Marseille Université), en collaboration avec des cliniciens de l’AP-HM et des chercheurs du Salk Institute à San Diego, dévoile un nouveau gène qui joue un rôle majeur au cours du développement précoce de l’individu et dont la sous-expression pourrait induire certains traits autistiques. Ces travaux sont publiés le 4 août 2015 dans la revue Molecular Psychiatry.

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Image de neurones matures (rouge), au sein de l’hippocampe, exprimant la protéine MOCOS (vert), l’enzyme impliquée dans le métabolisme des purines, le stress oxydatif et la formation des synapses.

Comprendre les mécanismes qui sous-tendent les troubles du spectre autistique (TSA), dont souffrent 7,6 millions de personnes selon l’Organisation mondiale de la santé, est un défi important.  Caractérisée par des symptômes hétérogènes et par une origine multifactorielle, cette pathologie complexe se met en place au cours du développement du cerveau. Les chercheurs ont donc choisi d’étudier des cellules souches olfactives adultes, témoins des premiers stades de l’ontogenèse afin de trouver de nouveaux gènes impliqués dans la maladie. Facilement  accessibles par biopsie nasale, ces cellules qui appartiennent à un tissu nerveux et peuvent se différencier en neurones constituent un modèle intéressant pour identifier les gènes et les protéines dont l’expression est dérégulée chez les patients atteints de TSA.

L’équipe a découvert que le gène codant pour l’enzyme MOCOS (sulfurase du cofacteur à molybdène) est sous-exprimé dans les cellules souches de neuf des onze adultes TSA du groupe étudié. Cette sous-expression est particulièrement intéressante car, bien que des centaines de gènes aient déjà été identifiés pour leurs rôles présumés dans les troubles autistiques, chacun d’eux n’explique au mieux que 1% des cas.

Jusqu’à présent, la protéine MOCOS était connue pour son rôle dans le métabolisme des purines, qui aboutit notamment à la production d’acide urique. De par son implication dans cette voie chimique, MOCOS semble avoir une fonction dans les processus d’immunité et d’inflammation ainsi que dans la destruction des radicaux libres, mais on ne lui connaissait jusqu’à présent pas de rôle au niveau cérébral. Les premières données de l’étude suggérant toutefois que cette enzyme pourrait avoir d’autres fonctions, encore inconnues, les chercheurs se sont intéressés aux conséquences de la dérégulation de la synthèse de MOCOS.

L’analyse de différents tissus a montré l’expression de MOCOS dans les cellules du cerveau ainsi que dans l’intestin de plusieurs espèces, notamment le ver C. elegans et les mammifères. Chez ces différents organismes, la sous-expression de l’enzyme induit une hypersensibilité au stress oxydatif (c’est-à-dire à la toxicité des radicaux libres), des synapses en moins grand nombre et une neurotransmission anormale due à une diminution du nombre de vésicules transportant les neurotransmetteurs.

Compte tenu de la distribution de MOCOS dans de nombreux organes et de son implication dans des fonctions biologiques et neurobiologiques multiples, son dysfonctionnement correspond bien à l’hétérogénéité des symptômes qui touchent les patients atteints de TSA. L’implication de cette enzyme dans la sensibilité au stress oxydatif, fréquemment observée chez les enfants autistes, son association avec des maladies gastro-intestinales, qui vont souvent de pair avec les troubles autistiques, et son rôle dans le développement nerveux et la neurotransmission en font un candidat idéal pour que la dérégulation de son expression conduise au développement cérébral anormal observé dans les TSA.

L’objectif est maintenant d’identifier les molécules qui régulent en amont l’expression du gène et celles qui interagissent avec l’enzyme, de comprendre leurs modes d’action et de chercher les moyens de rétablir une expression normale de MOCOS. La possible implication de cette protéine dans d’autres fonctions doit également être étudiée. Le laboratoire à l’origine de cette découverte prévoit d’étudier des souris présentant un défaut d’expression de MOCOS afin d’analyser la façon dont l’enzyme et ses régulateurs influent sur le développement du système nerveux. Cette nouvelle étude devrait contribuer à mieux comprendre comment le cerveau des patients atteints de TSA établit des connexions anormales tout en dévoilant de nouvelles perturbations cliniques et biologiques chez ces patients. Ces travaux ouvrent de nouvelles voies de recherche et la compréhension des rôles de MOCOS et de ses régulateurs devrait permettre de développer à long terme des outils thérapeutiques et de nouvelles méthodes de diagnostic.

Références :

Olfactory stem cells reveal MOCOS as a new player in autism spectrum disorders ; F. Féron, B. Gepner, E. Lacassagne, D. Stephan, B. Mesnage, M-P. Blanchard, N. Boulanger, C. Tardif, A. Devèze, S. Rousseau, K. Suzuki, JC. Izpisua Belmonte, M. Khrestchatisky, E. Nivet et M. Erard-Garcia ; Molecular Psychiatry ; 4 août 2015.

Surdité: des souris retrouvent l’ouïe grâce à la thérapie génique

Surdite-des-souris-retrouvent-l-ouie-grace-a-la-therapie-genique_exact441x300Grâce à une technique de thérapie génique, des chercheurs sont parvenus à redonner l’ouïe à des souris sourdes en raison d’une anomalie génétique. Si des ajustements sont nécessaires, ce processus pourra sûrement être reproduit chez l’homme.

Un à quatre enfants sur 1000 naissent sourds à la naissance. Dans la majorité des cas, cette surdité précoce est due à une anomalie génétique. Selon les données scientifiques actuelles, 70 gènes sont identifiés comme capables de provoquer une surdité lorsqu’ils sont mutés et que l’individu n’a pas la bonne combinaison génétique.

Dans une étude publiée dans la revue Science Translational Medicine, des chercheurs ont réussi à redonner l’ouïe à des souris atteintes de surdité d’origine génétique, grâce à une technique de thérapie génique. Ils se sont concentrés sur le gène TMC1, qui code une protéine d’un canal ionique. Situé dans l’oreille interne, ce canal est chargé de transformer le signal sonore en impulsion électrique destinée au cerveau.

Concrètement, un enfant est considéré comme atteint de surdité profonde lorsqu’il possède deux versions (ou allèles) mutées de ce gène. S’il porte une version mutée et une version non mutée, il verra une surdité progressive s’installer à partir de 10-15 ans.

L’équipe de recherche américano-suisse a utilisé deux types de souris génétiquement modifiées pour reproduire la surdité. Certaines ont été manipulées pour ne pas exprimer la protéine issue du gène TMC1, entraînant une surdité profonde, alors que chez d’autres, une mutation ponctuelle du gène TMC1 a été introduite, créant une surdité progressive.

Dans les deux cas, les chercheurs ont injecté dans l’oreille interne des souris un virus génétiquement modifié, ou vecteur, chargé de leur fournir un gène TMC1 viable, non muté. Ce gène sain s’est introduit jusqu’aux cellules à traiter et a intégré leur patrimoine génétique, ce qu’avaient espéré les scientifiques.

Au bout de quelques temps, les chercheurs ont constaté que les souris atteintes de surdité profonde avaient retrouvé l’ouïe, puisqu’un courant électrique dû au son était mesurable. En revanche, les résultats étaient moins probants chez les souris à surdité progressive. A priori, c’est le vecteur qui serait en cause, car il n’arriverait pas à atteindre toutes les cellules dont l’ADN doit être corrigé.

« Notre protocole de thérapie génique n’est pas encore prêt pour des essais cliniques. Nous devons encore faire des ajustements mais nous pensons que dans un avenir pas trop lointain, il pourrait être développé pour un usage thérapeutique chez les humains », a affirmé Jeffrey Holt, co-auteur de l’étude cité par Sciences et Avenir. L’espoir reste donc permis quant à une éventuelle application chez l’homme dans les années à venir.

Source: TopSanté

Communiqué de l’AFPA à propos du dépistage des troubles des apprentissages

Les pédiatres de l’AFPA alertent sur l’importance d’un diagnostic précoce et pluridisciplinaire pour orienter l’enfant vers le bon spécialiste.

Dans une classe, en moyenne, 2 à 4 élèves ont besoin d’un suivi pour un trouble spécifique de langage ou d’apprentissage. Aujourd’hui, trop d’enfants sont orientés directement vers des rééducateurs (orthophonistes, psychomotriciens, orthoptistes…), vers des psychologues ou des structures de soins, sans une évaluation médicale préalable. L’Association Française de Pédiatrie Ambulatoire (AFPA) souhaite rappeler l’importance d’une évaluation par un spécialiste de la santé et du développement de l’enfant pour confirmer le trouble repéré, préciser le diagnostic, définir les besoins de rééducation et rédiger la prescription nécessaire à la prise en charge. 

Pour l’AFPA, le respect du parcours de soin est primordial. Il permet, grâce à une évaluation au plus près des difficultés de l’enfant, de confirmer ou non les troubles repérés par la famille ou l’enseignant puis d’orienter à bon escient vers une rééducation adaptée. Ainsi, la place respective des différents soins en rééducation nécessite une collaboration entre les rééducateurs et un médecin spécialement formé à ces questions, afin d’intensifier, arrêter ou proposer d’autres prises en charge éventuellement combinées.

Un constat qui, pour l’AFPA, confirme l’importance du parcours de soins des enfants qui, s’il a été bien défini avant l’âge de 6 ans, devrait être renforcé aux étapes clés du développement à partir de 6 ans.

Pour lire le communiqué de presse, cliquez ici.

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INSERM: Nouvelle piste thérapeutique contre la sclérose en plaques

inserm.fr

Une équipe Inserm vient de démontrer que le récepteur aux oxystérols est impliqué dans la myélinisation des neurones. Cette découverte ouvre la voie à de nouveaux traitements contre des maladies démyélinisantes du système nerveux central, en particulier la sclérose en plaques.

La myéline est une gaine isolante externe qui entoure les neurones, composée de protéines et de lipides. Elle est essentielle à la transmission des signaux nerveux et son altération est l’origine de maladies comme la sclérose en plaques. Une équipe Inserm* qui travaille sur le récepteur LXR depuis plusieurs années, vient de montrer que ce récepteur est indispensable à la myélinisation correcte des neurones et donc à leur bon fonctionnement.

Le LXR est un récepteur présent dans le noyau de certaines cellules. Il est activé suite à la fixation d’oxystérols, issus de l’oxydation du cholestérol. Initialement découvert dans le foie où il joue un rôle dans la régulation du métabolisme, LXR est également présent sous deux formes, LXRα et LXRβ, dans les cellules qui produisent la myéline : les oligodendrocytes. Par ailleurs, lorsque leur concentration est anormale, les oxystérols sont associés à des maladies démyelinisantes ou neurodégénératives telles que les maladies de Parkinson ou d’Alzheimer. Tous ces éléments ont suffisamment intrigué les chercheurs pour qu’ils testent le rôle de LXR dans la myélinisation des neurones du système nerveux central.

Une implication directe dans la myélinisation

La sclérose en plaques. La myéline s’enroule autour des neurones pour constituer une gaine. Cette dernière sert à isoler et à protéger les fibres nerveuses, comme le fait le plastique autour des fils électriques. Elle joue aussi un rôle dans la vitesse de propagation de l’influx nerveux transportant l’information le long des neurones.

La sclérose en plaques.

Pour cela, les scientifiques ont développé un modèle de souris dépourvues de protéines LXRα et LXRβ. Ils ont constaté que ces animaux présentaient des problèmes moteurs, des troubles de l’équilibre ainsi que des défauts de mémoire spatiale : des fonctions relayées par le cervelet. Les chercheurs ont donc regardé de plus près cette région du cerveau de leur souris : ils y ont observé des gaines de myélines très fines attestant d’une sous-myélinisation. A l’inverse, si une démyelinisation du cervelet est provoquée expérimentalement chez les animaux, l’activation de LXR par un oxystérol exogène ou par un produit de synthèse  favorise la différenciation et la maturation des oligodendrocytes et la reconstitution de la couche de myéline dans le cervelet.

Une cible thérapeutique

« LXR apparaît comme une cible thérapeutique tout à fait pertinente pour traiter les maladies démyélinisantes du cerveau comme la sclérose en plaques ou les leucodystrophies, estime Charbel Massaad, coauteur des travaux. Le ligand synthétique utilisé dans cette étude ne peut être administré à l’Homme en raison du risque d’effets indésirables, mais plusieurs laboratoires pharmaceutiques développent actuellement des molécules plus sûres et plus spécifiques pour traiter des troubles métaboliques. De tels ligands peuvent atteindre le cerveau et pourraient donc être également indiqués dans des maladies démyélinisantes« , selon lui.

Cette piste paraît d’autant plus prometteuse que, d’après les résultats de cette étude préliminaire, l’administration des ligands semble permettre le rétablissement  de la myélinisation là où elle fait défaut, sans induire d’hypermyélinisation ailleurs. Autrement dit, un système de régulation permet d’obtenir un degré de myélinisation équilibré dans tout le cerveau, et on peut espérer qu’il en soit de même concernant les nerfs périphériques. Affaire à suivre !

Note

*unité 1124 Inserm/Université Paris Descartes, Paris

Source

D. Meffre et coll. Liver X receptors alpha and beta promote myelination and remyelination in the cerebellum. Proc Natl Acad Sci USA, édition en ligne du 26 mai 2015