La plasticité synaptique dépendant de l'activité module la phase critique du développement du cerveau

Traduction: G.M.

Brain Dev. 2015 Oct 26. pii: S0387-7604(15)00220-X. doi: 10.1016/j.braindev.2015.10.008.

Activity-dependent synaptic plasticity modulates the critical phase of brain development

Chaudhury S¹, Sharma V², Kumar V², Nag TC³, Wadhwa S³.

Author information

• ¹Molecular and Behavioral Neuroscience Institute, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109, USA. Electronic address: sraboni@umich.edu
• ²Molecular and Behavioral Neuroscience Institute, University of Michigan, Ann Arbor, MI 48109, USA.
• ³Department of Anatomy, All India Institute of Medical Sciences, New Delhi 110029, India.

Abstract

Plasticity or neuronal plasticity is a unique and adaptive feature of nervous system which allows neurons to reorganize their interactions in response to an intrinsic or extrinsic stimulation and shapes the formation and maintenance of a functional neuronal circuit. Synaptic plasticity is the most important form of neural plasticity and plays critical role during the development allowing the formation of precise neural connectivity via the process of pruning. In the sensory systems-auditory and visual, this process is heavily dependent on the external cues perceived during the development. Environmental enrichment paradigms in an activity-dependent manner result in early maturation of the synapses and more efficient trans-synaptic signaling or communication flow. This has been extensively observed in the avian auditory system. On the other hand, stimuli results in negative effect can cause alterations in the synaptic connectivity and strength resulting in various developmental brain disorders including autism, fragile X syndrome and rett syndrome. In this review we discuss the role of different forms of activity (spontaneous or environmental) during the development of the nervous system in modifying synaptic plasticity necessary for shaping the adult brain. Also, we try to explore various factors (molecular, genetic and epigenetic) involved in altering the synaptic plasticity in positive and negative way.
La plasticité neuronale ou plasticité est une caractéristique unique et adaptative du système nerveux qui permet aux neurones de réorganiser leurs interactions en réponse à une stimulation intrinsèque ou extrinsèque et façonne la formation et le maintien d'un circuit neuronal fonctionnel. La plasticité synaptique est la forme la plus importante de la plasticité neuronale et joue un rôle essentiel lors du développement permettant la formation de la connectivité neuronale précise, via le processus d'élagage. Dans les systèmes-sensoriels auditifs et visuels, ce processus est fortement dépendant des indices externes perçues au cours du développement. Les paradigmes d'enrichissement de l'environnement d'une manière dépendant de l'activité conduisent à une maturation précoce des synapses et à un flux de signalisation ou de communication trans-synaptique plus efficace. Ceci a été largement observé dans le système auditif aviaire. D'autre part, les résultats de stimuli à effet négatif peuvent provoquer des altérations dans la connectivité synaptique et influer fortement dans divers troubles du développement cérébral, y compris l'autisme, le syndrome de l'X fragile et le syndrome de Rett. Dans cette revue, nous discutons le rôle des différentes formes d'activité (spontanée ou environnementale) au cours du développement du système nerveux à modifier la plasticité synaptique nécessaire pour façonner le cerveau adulte. Aussi, nous essayons d'explorer divers facteurs (moléculaire, génétique et épigénétique) impliqués dans la modification de la plasticité synaptique de manière positive et négative.
Copyright © 2015 The Japanese Society of Child Neurology. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.

PMID: 26515724