De minuscules organites ressemblant à des antennes, autrefois considérées comme des vestiges de notre passé ancien, semblent jouent un rôle crucial dans le suivi du temps, selon une étude récente sur des souris par des chercheurs de l’Université de Californie, Irvine (UCI), aux États-Unis.
Connues sous le nom de cils, les projections de microtubules peuvent être trouvées dans les branches les plus complexes de l’arbre de vie, y compris sur bon nombre de nos propres cellules.
Là où ils jouent souvent un rôle dans le mouvement, soit en poussant des cellules, soit en déplaçant des matériaux près de leur surface, la plupart des corps humains – décrits comme des cils primaires – sont immobiles.
Les premières investigations il y a plus d’un siècle considéraient ces types de structures comme des vestiges. Aujourd’hui, de nombreux cils primaires sont reconnus comme faisant partie d’un système de hub de signalisation qui permet au corps de s’adapter et de répondre de manière appropriée.
Alors que divers rôles des cils primaires dans la réception et la réponse aux informations sensorielles ont été établis, on sait peu de choses sur la façon dont ces organites s’intègrent aux fonctions cognitives d’ordre supérieur qui se déroulent dans le cerveau.
Une partie du travail de la zone du cerveau connue sous le nom de striatum consiste à agir comme cette horloge centrale, en coordonnant les mouvements moteurs, l’apprentissage, la planification et la prise de décision. Il est également important pour gérer la mémoire de travail et maintenir l’attention.
Pour leur étude, les chercheurs ont utilisé une technique de manipulation génétique pour éliminer les cils striatum chez la souris, ce qui a eu un effet spectaculaire.
Alors que les souris pouvaient encore conserver des souvenirs à long terme et des habiletés motrices habituelles ou déjà acquises, divers effets négatifs ont été observés après le retrait des cils.
Les rongeurs se sont révélés incapables d’apprendre de nouvelles tâches motrices et ont montré un comportement moteur répétitif ainsi que des retards notables dans la prise de décisions. Leur capacité à rappeler rapidement les informations de localisation et d’orientation, et leur capacité à filtrer les informations sensorielles environnementales non pertinentes, ont été affectées négativement.
Une variété de tests et d’exercices ont été effectués avec les souris pour tirer ces conclusions, notamment en faisant passer les animaux dans des labyrinthes et en testant leur capacité à reconnaître des objets et des lieux.
“Une performance réussie de la mémoire de travail, de l’attention, de la prise de décision et de la fonction exécutive nécessite un jugement de synchronisation précis et précis, généralement en une milliseconde à une minute”, déclare l’UCI neuroscientifique Amal Alatchkar.
“Lorsque cette capacité est altérée, cela signifie perdre la capacité d’ajuster rapidement le comportement en réponse aux changements de stimuli externes et ne pas maintenir des réponses motrices appropriées et axées sur les objectifs.”
Il est clair que tous les impacts de l’élimination des cils ont une caractéristique commune : la perte de la capacité à changer rapidement de comportement en réponse aux changements de l’environnement dans un délai approprié.
La relation entre les résultats de cette étude et les humains n’est pas encore entièrement connue, mais il est probable que les cils du cerveau humain fonctionnent de la même manière que ceux des souris. Les chercheurs travaillent déjà sur des études de suivi pour analyser de plus près la relation entre les cils et la perception du temps.
Non seulement cette découverte améliore notre compréhension de la façon dont nous percevons le monde, mais elle pourrait aussi nous aider à y remédier au cas où notre vision du temps se tromperait.
Une mauvaise perception du temps et un mauvais jugement du temps sont des caractéristiques que l’on retrouve dans de nombreux troubles mentaux et neurologiques, notamment la schizophrénie, la maladie de Parkinson, le syndrome de Tourette, les troubles du spectre autistique et la maladie de Huntington.
“Nos résultats peuvent ouvrir de nouvelles voies pour une intervention efficace grâce à des thérapies ciblées sur les cils pour le traitement”, déclare Alachkar.
“Nos travaux en cours visent à comprendre les mécanismes par lesquels les cils régulent la perception du temps et à développer des thérapies ciblées pour améliorer les déficits comportementaux.”
La recherche a été publiée dans Molecular Neurobiology.
