Plasticité structurelle: mécanismes et contribution au développement des troubles psychiatriques

Traduction: G.M.

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Front Neuroanat. 2014 Nov 3;8:123. doi: 10.3389/fnana.2014.00123. eCollection 2014.

Structural plasticity: mechanisms and contribution to developmental psychiatric disorders

Bernardinelli Y, Nikonenko I, Muller D.

Author information

• Department of Basic Neurosciences, University of Geneva Medical School Geneva, Switzerland.

Résumé

Les mécanismes de plasticité synaptique sont généralement analysés en termes de changements dans la force synaptique. La capacité des synapses excitatrices pour modifier rapidement l'expression membranaire des récepteurs du glutamate d'une manière dépendant de l'activité joue un rôle crucial dans les processus d'apprentissage et de mémoire en redistribuant l'activité au sein des réseaux neuronaux. Des travaux récents ont cependant montré également que les propriétés de plasticité fonctionnelles sont associées à une réassignation des connexions synaptiques et une stabilisation sélective des synapses activées. Ces aspects structurels de plasticité ont le potentiel de modifier en permanence l'organisation des réseaux synaptiques et d'introduire ainsi une spécificité dans le schéma de câblage des circuits corticaux. Des travaux récents ont commencé à percer certains des mécanismes moléculaires qui sous-tendent ces propriétés de plasticité structurale, soulignant un rôle important de voies de signalisation qui sont aussi les principaux candidats pour contribuer à des troubles psychiatriques du développement. Nous examinons ici certaines de ces avancées récentes et de discutons l'hypothèse selon laquelle les altérations de la plasticité structurelle pourraient représenter un mécanisme commun de contribution aux défauts cognitives et fonctionnels observés dans des maladies telles que la déficience intellectuelle, des troubles du spectre autistique et la schizophrénie.
PMID: 25404897

Abstract

Synaptic plasticity mechanisms are usually discussed in terms of changes in synaptic strength. The capacity of excitatory synapses to rapidly modify the membrane expression of glutamate receptors in an activity-dependent manner plays a critical role in learning and memory processes by re-distributing activity within neuronal networks. Recent work has however also shown that functional plasticity properties are associated with a rewiring of synaptic connections and a selective stabilization of activated synapses. These structural aspects of plasticity have the potential to continuously modify the organization of synaptic networks and thereby introduce specificity in the wiring diagram of cortical circuits. Recent work has started to unravel some of the molecular mechanisms that underlie these properties of structural plasticity, highlighting an important role of signaling pathways that are also major candidates for contributing to developmental psychiatric disorders. We review here some of these recent advances and discuss the hypothesis that alterations of structural plasticity could represent a common mechanism contributing to the cognitive and functional defects observed in diseases such as intellectual disability, autism spectrum disorders and schizophrenia.