Aperçu: G.M.
Le cortex préfrontal médian (mPFC) est une région corticale cruciale qui intègre des informations provenant de nombreuses zones corticales et sous-corticales et qui converge des informations mises à jour vers les structures de sortie. Il joue un rôle essentiel dans le processus cognitif, la régulation des émotions, la motivation et la sociabilité.
Le cortex préfrontal médian (mPFC) est une région corticale cruciale qui intègre des informations provenant de nombreuses zones corticales et sous-corticales et qui converge des informations mises à jour vers les structures de sortie. Il joue un rôle essentiel dans le processus cognitif, la régulation des émotions, la motivation et la sociabilité.
Le dysfonctionnement de la mPFC a été constaté dans divers troubles neurologiques et psychiatriques, tels que la dépression, les troubles anxieux, la schizophrénie, les "troubles du spectre de l'autisme" (TSA), la maladie d'Alzheimer, la maladie de Parkinson et la toxicomanie.
Dans la présente revue, nous résumons les études précliniques et cliniques pour illustrer le rôle du mPFC dans ces maladies neurologiques.
Extraits
Extraits
Troubles du spectre de l'autisme
Les TSA constituent un groupe hétérogène et précoce de maladies neuropsychiatriques héréditaires. La combinaison de facteurs génétiques, épigénétiques et environnementaux induirait de multiples symptômes de TSA, notamment des déficits d'interaction sociale et de capacités de communication, ainsi que des comportements répétitifs de type rituel (66).
Les TSA constituent un groupe hétérogène et précoce de maladies neuropsychiatriques héréditaires. La combinaison de facteurs génétiques, épigénétiques et environnementaux induirait de multiples symptômes de TSA, notamment des déficits d'interaction sociale et de capacités de communication, ainsi que des comportements répétitifs de type rituel (66).
Le PFC et ses projections ont été largement impliqués dans les TSA pour expliquer les déficits liés à la sociabilité, à l'émotion, à la cognition et au langage. L'altération de l'équilibre entre l'excitation neuronale et l'inhibition (équilibre E / I) dans la mPFC est impliquée dans les phénotypes liés à l'autisme. Il résulte principalement des modifications du nombre, de l'activité fonctionnelle ou de la morphologie des interneurones GABAergiques. On trouve également des interneurones dans le tissu néocortical post mortem (46) et dans de nombreux modèles de TSA, tels que les souris PV +/-, Shank1 - / - et Shank3B - / - (34), chez des rats traités par la phencyclidine (57). Cette "réduction d'interneurones PV" peut être due à la réduction du niveau d'ARNm et de protéines du PV, ou au dysfonctionnement mitochondrial qui induit un déficit énergétique plutôt qu'à la mort des cellules neuronales (34, 54). La diminution de l'excitabilité des interneurones à pointes rapides et du dysfonctionnement de l'oscillation gamma dans la mPFC se trouvent chez des souris CNTNAP2 KO (113) et des souris NL3 R451C knockin (KI) (16).
La stimulation optogénétique ou pharmacologique des neurones PV ou l'inhibition des neurones pyramidaux dans la mPFC pourraient permettre de sauver des déficits en interaction sociale, hyperactivité et performances cognitives dans de nombreux modèles murins (16, 81, 113), ce qui indiquerait le rôle causal du dysfonctionnement de la signalisation GABAergique du mPFC dans la pathogenèse des déficits sociaux et cognitifs des TSA.
Les altérations neuronales, la neuroinflammation dans la mPFC sont également considérées comme contribuant à la pathophysiologie des TSA. L'augmentation du niveau de tomato lectin, protéine acide fibrillaire gliale (GFAP) et de molécule d'adhésion (NCAM) dans la mPFC se produit chez les animaux traités au VPA .
Parmi les projections liées à la mPFC, les neurones préfrontaux de couche profonde spécifiques qui se projettent vers des cibles sous-corticales, telles que MD, sont étroitement associés au comportement social. Les neurones L5 sous-corticaux présentent une résistance à l'entrée et un potentiel d'action réduits selon trois modèles distincts, notamment l'exposition in utero valproic (VPA), les souris CNTNAP2-KO et FMR1-KO.
Bien que l'hypo-fonctionnalité de la mPFC dans l'autisme soit un mécanisme répandu des TSA, comme nous l'avons décrit ci-dessus, l'hyper-connectivité et l'hypervasticité dans la mPFC sont également liées à certains symptômes autistiques, tels qu'une sociabilité altérée, des comportements d'attaques, et déficit d'attention.
L'hyperconnectivité et la transmission synaptique lente au début du développement de la mPFC ont été observées chez des souris FMR1-KO, un modèle murin pour l'autisme et le retard mental. En outre, les projections axonales de mPFC à la BLA montrent une augmentation de la ramification axonale et de la connectivité, ce qui conduit à une activité accrue dans la BLA des souris Pten +/-, un modèle pour l'autisme et la macrocéphalie (51).
Physiol Genomics. 2019 Aug 2. doi: 10.1152/physiolgenomics.00006.2019.
Parmi les projections liées à la mPFC, les neurones préfrontaux de couche profonde spécifiques qui se projettent vers des cibles sous-corticales, telles que MD, sont étroitement associés au comportement social. Les neurones L5 sous-corticaux présentent une résistance à l'entrée et un potentiel d'action réduits selon trois modèles distincts, notamment l'exposition in utero valproic (VPA), les souris CNTNAP2-KO et FMR1-KO.
Bien que l'hypo-fonctionnalité de la mPFC dans l'autisme soit un mécanisme répandu des TSA, comme nous l'avons décrit ci-dessus, l'hyper-connectivité et l'hypervasticité dans la mPFC sont également liées à certains symptômes autistiques, tels qu'une sociabilité altérée, des comportements d'attaques, et déficit d'attention.
L'hyperconnectivité et la transmission synaptique lente au début du développement de la mPFC ont été observées chez des souris FMR1-KO, un modèle murin pour l'autisme et le retard mental. En outre, les projections axonales de mPFC à la BLA montrent une augmentation de la ramification axonale et de la connectivité, ce qui conduit à une activité accrue dans la BLA des souris Pten +/-, un modèle pour l'autisme et la macrocéphalie (51).
Physiol Genomics. 2019 Aug 2. doi: 10.1152/physiolgenomics.00006.2019.
The Medial Prefrontal Cortex in Neurological Diseases
Author information
1George Washington University, United States.2Department of Pediatric, Affiliated Hospital of Southwest Medical University, China.
Abstract
The
medial prefrontal cortex (mPFC) is a crutial cortical region which
integrates information from numerous cortical and subcortical areas and
converges updated information to output structures. It plays essential
roles in the cognitive process, regulation of emotion, motivation, and
sociability. The dysfunction of the mPFC has been found in various
neurological and psychiatric disorders, such as the depression, anxiety
disorders, schizophrenia, autism
spectrum disorders (ASDs), Alzheimer's disease, Parkinson's disease,
and addiction. In the present review, we summarize the preclinical and
clinical studies to illustrate the role of the mPFC in these
neurological diseases.
PMID:31373533DOI: 10.1152/physiolgenomics.00006.2019
PMID:31373533DOI: 10.1152/physiolgenomics.00006.2019
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