Une étude, dont les résultats intitulés «Persistent Structural Plasticity Optimizes Sensory Information Processing in the Olfactory Bulb» ont été publiés dans la revue Neuron, a permis, grâce à l'observation en direct, durant plusieurs mois, de la formation et de l'évolution des nouveaux neurones naissant au sein du bulbe olfactif de cerveaux de souris adultes, de mettre en évidence la plasticité permanente des connexions que ces néo-neurones établissent avec les circuits qu'ils intègrent.

Rappelons tout d'abord que «bien que la plupart des neurones soient générés au cours du développement embryonnaire, certaines régions du cerveau, comme le bulbe olfactif chez le rongeur, ou l’hippocampe chez l’humain, ont la capacité, à l’âge adulte, de renouveler continuellement leurs neurones». Alors que «l’existence de ces néoneurones adultes est désormais établie depuis une quinzaine d’années», leur fonction est encore inexpliquée «principalement en raison de leur inaccessibilité chez les animaux vivants».

Dans ce contexte, l'étude ici présentée apporte «une nouvelle preuve du caractère hautement dynamique des modifications observées au niveau neuronal dans le cerveau adulte». Plus précisément, il est apparu, dans le bulbe olfactif où naissent les nouveaux neurones, «un important remaniement des connexions entre ces nouveaux neurones et les cellules voisines qui se poursuit tout au long de la vie».

Le fait que l'ensemble de ces cellules réorganisent «constamment les milliards de contacts dits 'synaptiques' qu’elles établissent entre elles», peut être considéré comme une surprise, car on aurait pu s'attendre à ce que les synapses se stabilisent progressivement, «comme cela se produit au cours du développement chez l’embryon».

Afin d'observer en continu la formation des circuits neuronaux, les néo-neurones ont été marqués «avec une protéine fluorescente verte appelée GFP, facilement visualisable par imagerie». Cela a d'abord permis de voir que «dans les trois premières semaines de leur vie, ces nouveaux neurones ont étendu leurs prolongements cellulaires (ou dendrites) pour former de nombreuses ramifications, qui sont par la suite devenues très stables».

De plus, il a été constaté que «20 % des synapses entre les nouveaux neurones et ceux préexistants étaient modifiées quotidiennement», une dynamique également observée «chez les neurones auxquels les néo-neurones sont connectés».

Grâce à des modèles informatiques, l'étude montre qu’un tel dynamisme permet «au réseau synaptique de s’adapter, de manière rapide et efficace, aux modifications sensorielles de l’environnement toujours changeant». L'ensemble de ces éléments suggère l'existence d'un «mécanisme universel de plasticité dans des régions cérébrales fortement associées à la mémoire et à l’apprentissage».