#Cell #primates #hippocampe #cortexpréfrontal #abstraction La Géométrie de l’Abstraction dans l’Hippocampe et le Cortex Préfrontal

PFC=Cortex Préfrontal
HPC=Hippocampe
Reward=Récompense

De son aspect dimensionnel provient la difficulté dans la mise au point de modèles de renforcement de l’apprentissage et de prise de décision. Le processus d’abstraction peut apporter une solution à ce problème par la construction de variables définissant les caractéristiques partagées dans différentes situations ; réduisant pour chacune d’entre elles l’impact de l’aspect dimensionnel et permettant ainsi la généralisation des modèles. Ici, nous avons caractérisé les représentations neurales chez les primates réalisant une tâche décrite par différentes variables cachées et explicites. L’abstraction a été définie sur le plan opérationnel à l’aide de la généralisation de la performance selon des décodeurs neuraux à travers des conditions d’application inutilisées lors d’entraînements, requérant l’utilisation d’une géométrie particulière des représentations neurales. Les ensembles neuronaux du cortex préfrontal, de l’hippocampe, et les réseaux neuraux simulés représentent simultanément de multiples variables dans une géométrie reflétant l’abstraction mais qui permettent également à un classifieur linéaire de décoder un grand nombre d’autres variables (haute dimensionnalité des signaux). De plus, cette géométrie pouvait changer en temps réel en relation avec les tâches et la performance. Ces résultats permettent de décrypter la manière dont le cerveau et les systèmes artificiels représentent des variables en format résumé tout en préservant les avantages conférés par la haute dimensionnalité des signaux. Silvia Bernardi, et al, dans Cell, publication en ligne en avant-première, 14 octobre 2020

Source iconographique, légendaire et rédactionnelle : Science Direct / Traduction et adaptation : NZ

#trendsincognitivesciences #primates #rangsocial Rang Social et Régulation Génique : Conservation et Contexte-Dépendance chez les Primates

Female macaque = Macaque femelle
Human = Humain
Male baboon = Babouin mâle

Relations Conservées et Contexte-Dépendantes entre Rang Social et Régulation des Gènes de l’Immunité.

(A) À la fois chez les macaques rhésus mâles et femelles, un rang social peu élevé est lié à une plus faible expression des gènes impliqués dans la défense antivirale (gauche) et une expression plus élevée des gènes impliqués dans les voies de signalisation proinflammatoires (droite). (B) Les gènes impliqués dans la défense antivirale sont également plus fortement exprimés chez les femelles macaques au rang social élevé dans le cas d’exposition aux lipopolysaccharides bactériens. Cependant, ce schéma est inversé en cas d’exposition au guardiquimol viral. Un exemple de cette relation contexte-dépendante est montré pour la viperin, un gène clé de la restriction chez les virus (…). (C) En cas d’exposition aux bactéries et à la ligne de base à la fois, les gènes impliqués dans les voies de signalisation proinflammatoires sont plus fortement exprimés chez les femelles macaques au rang social peu élevé, mais ce schéma est inversé chez les babouins mâles. Les flèches blanches indiquent le sens de l’enrichissement. 

Les modèles actuels suggèrent qu’un rang social peu élevé affecte les fonctions immunitaires en augmentant l’inflammation, compromettant ce faisant la défense antivirale. Alors que ce tableau semble conservé, d’une certaine façon, de récentes études montrent que l’empreinte de la régulation génique sur le rang social dépend aussi du contexte local et de la nature des hiérarchies sociales. Noah D. Simons et Jenny Tung, dans Trends in Cognitives Sciences, publication en ligne en avant-première, 15 juillet 2019

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#trendsincognitivesciences #cognition #cortexpréfrontal #dopamine Dopamine et Contrôle Cognitif du Cortex Préfrontal

Modulation du Contrôle Exécutif au niveau du Cortex Préfrontal (PFC). (A). Le PFC (en rouge) reçoit un signal entrant provenant des zones sensorielles supérieures et des zones sous-corticales (en orange), comprenant notamment les signaux neuromodulateurs provenant des fibres dopaminergiques du mésencéphale (en vert ; haut de la figure), et projette vers plusieurs zones corticales et sous-corticales (en violet ; bas de la figure). (…). (B). Cadre conceptuel des fonctions exécutives hébergées dans le PFC. Les informations sensorielles pertinentes sur le plan comportemental et sur le plan de l’information contextuelle (en orange) sont hébergées dans le PFC (boîte rouge), activant les populations de neurones du PFC (cercles) ; maintenant l’information pertinente dans la mémoire de travail ; et relayant les signaux choisis vers les zones cibles situées en aval, d’où partent des commandes motrices (en violet). Ce modèle conceptualise la manière dont différentes données contextuelles peuvent biaiser la sélection d’associations entre stimuli et réponses dans un but donné. Nous rendons compte dans la présente revue de littérature*  de la manière dont la dopamine préfrontale (vert) permet l’exécution réussie des toutes les trois computations. Abréviations : as, sillon arqué ; ps, sillon principal

*voir le texte intégral de cet article sur Science Direct – note de l’auteur du présent post de blog

Le contrôle cognitif, cette capacité d’orchestrer les comportements en fonction de nos buts, dépend du cortex préfrontal. Ces fonctions cognitives sont fortement influencées par la dopamine, dans son rôle neuromodulateur. Nous faisons ici le compte rendu des récents éclairages explorant l’influence de la dopamine sur les propriétés réactionnelles siégeant au niveau du cortex préfrontal (PFC) pour ce qui est des comportements associés chez les primates. Cette revue de littérature suggère que les trois rôles computationnels majeurs de la dopamine dans le contrôle cognitif : (i) canalisation des signaux sensoriels entrants, (ii) maintien et manipulation des contenus de la mémoire de travail, (iii) relai des commandes motrices. Pour chacun de ces rôles, nous proposons un microcircuit neuronal basé sur mécanismes d’action connus de la dopamine dans le PFC, que corroborent les modèles de réseau computationnel. Cette approche conceptuelle explique l’une des composantes des rôles variés de la dopamine dans le contrôle exécutif préfrontal.  Torben Ott et Andreas Nieder, dans Trends in Cognitive Sciences, publication en ligne en avant-première, 31 janvier 2019

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#trendsincognitivesciences #humains #primates #cerveau Comment le Cerveau des Primate Varie et Évolue

Expansion au cours de l’Evolution versus variabilité chez le Macaque et chez les humains. 

Cartographie de l’expansion du cerveau observée du Macaque à l’Humain montrant les régions soumises la plus forte expansion observée dans l’évolution chez les humains (en haut). Variabilité de la distribution de substance grise chez les macaques (en bas à gauche) et les humains (en bas à droite). Les résultats de Croxson et coll. indiquent une association positive significative entre expansion aréale et variabilité de la substance grise des lobes limbiques et temporaux chez l’homme, une association négative dans le lobe occipital, et aucune association claire (corrélation faible ou pas de corrélation) dans les lobes frontaux et pariétaux. Les cerveaux de macaque et les cerveaux humains ne sont pas à l’échelle. (…).  

Les études portant sur l’évolution du cerveau tendent à se focaliser sur les différences d’une espèce animale à l’autre, plutôt que sur les variations au sein d’une même espèces. Une nouvelle étude mesure et compare la variation intraspécifique de l’anatomie du cerveau du cerveau macaque et du cerveau humain, afin d’explorer l’effet produit par la diversité à court terme sur l’évolution à long terme. Aida Gómez-Robles, dans Trends in Cognitive Sciences, publication en ligne en avant-première, 18 janvier 2018

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#Cell #macaque #clonage Clonage de singes macaques par transfert des noyaux de cellules somatiques

Clonage de Singes Macaques.
Culture of fetal fibroblasts = Culture de fibroblastes feotaux
Fetal fibroblast = Fibroblaste foetal
Kdm4d mRNA injection = Injection d'ARNm Kdm4d
Enucleated oocyte = Oocyte énucléé
Embryo transfer = Transfert d'embryon
Surrogate = Singe Porteur
Cloned monkey = Singe cloné

La génération de primates non-humains génétiquement uniformes peut aider à établir des modèles animaux pour la biologie des primates et la recherche biomédicale. Dans cette étude, nous avons cloné des singes cynomolgus (Macaca fascicularis) par transfert de cellules somatiques (SCNT). Nous avons trouvé que l’injection d’ARNm Kdm4d H3K9me3 déméthylase et traitement avec l’inhibiteur de l’histone désacétylase trichostatine A au stade une cellule suivant le SCNT améliorait fortement le développement des blastocystes et le taux de grossesse des embryons SCNT chez les singes porteurs. Pour les SCNT utilisant les fibroblastes fœtaux de singe, 6 grossesses ont été confirmées chez 21 singes porteurs qui ont abouti à la mise au monde de 2 bébés sains. Pour les SCNT utilisant des cellules du cumulus provenant de singes adultes, 22 grossesses ont été confirmées chez 42 porteurs, qui ont abouti à la mise au monde de 2 bébés dont la vie a été écourtée. Dans les deux cas, des analyses génétiques ont confirmé que l’ADN nucléaire et l’ADN mitochondrial de la progéniture était originaire du noyau de la cellule donneuse et de l’oocyte du singe donneur, respectivement. Ainsi, le clonage des singes macaques par SCNT est faisable en utilisant des fibroblastes fœtaux. Zhen Liu, et al, dans Cell, disponible en ligne depuis le 1^er février 2018

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