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Visualisation par en microscopie confocale de neurones d’hippocampe de rat après 21 jours en culture (in vitro). On observe les détails de la transmission d'une information au sein du cerveau. En magenta les dendrites (ramifications) d'un neurone recueillent l’information en provenance des neurones précédents grâce à la présence d'épines dendritiques visualisées en cyan. En jaune, une protéine baptisée Prickle 2 apparaît enrichie dans la partie de l’axone - extension unique du neurone qui propage l'information depuis le corps, jusqu'aux terminaisons nerveuses ou synapses - la plus proche du corps du neurone. Cette partie proximale de l'axone présentant une concentration de protéine Prickle 2 est appelée "Axon Initial Segment (AIS)" et participe à la transmission de l’information.
Cette image est extraite d'un travail mené par une équipe de chercheurs de l'Inserm qui cherche à mieux comprendre les troubles du développement neurologique (TND). Ces troubles entrainent des pathologies telles que les troubles du spectre autistique (TSA) ou l'épilepsie. Les résultats de ces recherches publiés en 2022 rapportent que lorsque la protéine Prickle 2 est défectueuse, différents compartiments du neurone sont affectés, ce qui entraine une mauvaise transmission d'information. Ces défauts peuvent avoir des conséquences sur l’efficacité des approches thérapeutiques actuellement proposées pour les TND. Les avoir repérés et avoir identifié cette protéine défectueuse est un pas de plus vers la mise au point de thérapies plus efficaces.
© Ana Dorrego-Rivas et Mireille Montcouquiol /Inserm.licence CC-BY-NC 4.0 international
: The core PCP protein Prickle2 regulates axon number and AIS maturation by binding to AnkG and modulating microtubule bundling, ScienceAdvances, 9 septembre 2022
Oligodendrocytes (cellules protectrices des neurones) présentant une accumulation de la protéine α-synucléine, caractéristiques de l'atrophie multisystématisée.
©Arotcarena et al./Inserm.licence CC-BY-NC 4.0 international
En savoir plus :
Les synucléinopathies sont des maladies neurodégénératives caractérisées par l’accumulation, au sein des cellules du système nerveux central, d'agrégats de la protéine α-synucléine. La maladie de Parkinson est la plus répandue, avec une accumulation de l’α-synucléine localisée au sein des neurones. Vient ensuite l’atrophie multisystématisée, caractérisée par l’accumulation de l’α-synucléine au sein des cellules protectrices des neurones, les oligodendrocytes (en photo ici). L’accumulation pathologique de l’α-synucléine dans ces cellules joue un rôle important dans la mort des neurones. Dans un article paru en août 2019 dans la revue JCI insight, l'équipe des chercheurs Inserm Benjamin Dehay et Erwan Bezard, présente une stratégie thérapeutique ayant pour but d’augmenter l’élimination de l’α-synucléine grâce à l’activation d’un des systèmes de dégradation des protéines (autophagie). Pour ce faire, les chercheurs ont ciblé spécifiquement les cellules affectées dans des modèles animaux de ces deux maladies. Ils ont démontré qu’un ciblage spécifique dans les neurones, pour la maladie de Parkinson, et dans les oligodendrocytes, pour l’atrophie multisystématisée, s'avérait être une stratégie efficace pour réguler la mort des neurones. L'équipe montre ainsi pour la première fois l’intérêt de jouer sur la dégradation de l’α-synucléine en ciblant spécifiquement les cellules où elle s'aggrège, ce qui en fait une piste thérapeutique intéressante pour ces maladies neurodégénératives.
Photographie prise à l’objectif à immersion à l’huile (x 1000) au niveau de la couche ganglionnaire de la valvule cérébelleuse. Le centre est occupé par le noyau et une frange cytoplasmique d’une belle cellule de Purkinje (pérycaryon rose foncé, nettement plus volumineux que celui des autres neurones). Les dendrites de ces grosses cellules traversent la couche moléculaire (rose pâle, en bas à droite) pour atteindre la surface (voir aussi P11a_016). Les petits noyaux entourant les cellules de Purkinje appartiennent probablement aux cellules gliales, et ceux, denses, en haut de l'image sont ceux des neurones (cellules granulaires et de Golgi) de la couche granulaire, dite aussi couche des grains.
- Pour plus de détails ou précisions, voir « Atlas of Fish Histology » CRC Press, ou « Histologie illustrée du poisson » (QUAE) ou s'adresser à Franck Genten (fgenten@gmail.com)
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Section at the ganglionic layer level of the valvula cerebelli (immersion x 1000). A characteristic cell of this layer is the
Purkinje cell (large, at the centre, with dark pink cytoplasm). Purkinje cells are randomly scaterred throughout the ganglionic layer and exibit large rounded or pear-shaped cell bodies (somata). Their dendrites ascend through the molecular layer (pale pink at the bottom right-hand corner - see also P11a_016) toward the external surface. The nuclei surrounding the Purkinje cells are thought to be glial (satellite) cells. The small rounded nuclei (top of the image) are those of the neurons (granular cells and Golgi cells) of the granular layer.
- For more information or details, see « Atlas of Fish Histology » CRC Press, or « Histologie illustrée du poisson » (QUAE) or contact Franck Genten (fgenten@gmail.com)
In mouse whiskers, as well as other regions of the skin, Merkel cells (red) transmit mechanical stimuli to sensory neurons (green). Van Keymeulen et al. demonstrate that Merkel cells develop from epidermal, rather than neural, crest progenitors. (JCB 187(1) TOC1)
This image is available to the public to copy, distribute, or display under a Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 Unported license.
Reference:Van Keymeulen et al. (2009) J. Cell Biol. 187:91-100.
Published on: September 28, 2009.
Doi: 10.1083/jcb.200907080.
Read the full article at:
Les cellules moussues sont une sous-population de neurones situées dans le gyrus denté (qui correspond à un repli sinueux du cortex cérébral) de l'hippocampe. Elles auraient pour rôle la régulation de l'activité des cellules granulaires, l'un des deux types de neurones dominants du cervelet. Ici, on peut visualiser les cellules moussues à l'aide d'un anticorps dirigé contre la calrétinine, une protéine capable de se lier au calcium.
© Emmanuel Valjent/Inserm.licence CC-BY-NC 4.0 international
Les astrocytes sont des cellules en forme d'étoile dont la fonction est de fournir les nutriments nécessaires et réguler l'environnement chimique des neurones, ainsi que de contrôler et moduler l'activité de ces derniers. Ici on peut visualiser des astrocytes qui ralentissent la croissance des neurones (en rouge) chez des souris transgéniques modèles pour la maladie de Steinert,
©Inserm, Agence National de Recherche, AFM-Téléthon.licence CC-BY-NC 4.0 international
En savoir plus :
(), ́ , est une maladie neuromusculaire héréditaire qui touche des patients de tous âges. S’il s’agit d’une pathologie rare, elle fait tout de même partie des myopathies les plus fréquentes, touchant 5 000 à 8 000 personnes vivant en France.
L'altération des cellules neuronales et non neuronales est fréquemment impliquée dans les maladies neurologiques, comme la maladie de Steinert. Cependant, les cellules non neuronales font plus rarement l’objet de recherches.
Dans une étude, publiée en 2022 dans Nature Communications, des scientifiques de l'Inserm ont démontré pour la première fois l’implication dans la maladie de Steinert des astrocytes, des cellules cérébrales qui ont longtemps été considérées comme de simples cellules de soutien des neurones. Ce travail, mené chez des souris modèles de la pathologie, révèle des dysfonctionnements au niveau des astrocytes, dans lesquelles s’accumulent des agrégats d’ARN toxiques.Ces agrégats auraient notamment un effet délétère sur la morphologie complexe et ramifiée des astrocytes, ce qui pourrait compromettre leur capacité à soutenir et à réguler la fonction synaptique (qui permet la transmission de l'information d'un neurone à l'autre) dans le cerveau.
Visualisation en microscopie confocale de neurones d’hippocampe de rat, déficients pour la protéine anykrine après 7 jours en culture (in vitro). On peut y observer les détails de la transmission d'une information au sein du cerveau.
En magenta, on distingue les dendrites (ramifications) d'un neurone et en cyan la partie proximale de l'axone, une extension unique du neurone qui propage l'information depuis le corps, jusqu'aux terminaisons nerveuses ou synapses. Sa partie proximale, appelée "Axon Initial Segment (AIS)", présente une concentration de la protéine anykrine G (codée par le gène ANK3), qui participe à la transmission de l’information neuronale. Contrairement à un neurone sain qui ne possèderait qu'un seul axone, le dysfonctionnement de la protéine anykrine a conduit à la formation anormale d’un neurone à 4 axones et 4 AIS.
Cette image est extraite d'un travail mené par une équipe de chercheurs de l'Inserm qui cherche à mieux comprendre les troubles du développement neurologique (TND). Ces troubles entraînent des pathologies telles que les troubles du spectre autistique (TSA) ou l'épilepsie. Les résultats de leurs recherches rapportent que lorsque la protéine Prickle 2 est défectueuse, différents compartiments du neurone sont affectés et entrainent une mauvaise transmission d'information. Ces défauts peuvent avoir des conséquences sur l’efficacité des approches thérapeutiques actuellement proposées pour les TND. Les avoir repérés et avoir identifié cette protéine défectueuse est un pas de plus vers la mise au point de thérapies plus efficaces.
© Ana Dorrego-Rivas et Mireille Montcouquiol /Inserm
Source : The core PCP protein Prickle2 regulates axon number and AIS maturation by binding to AnkG and modulating microtubule bundling, ScienceAdvances, 9 septembre 2022
neurons, axons, dentrites and all that lovely brain activity that goes unnoticed in the physical world.
“Every neural network we looked at, we would find a dedicated neuron for Donald Trump. That was the only person who had always had a dedicated neuron.” — Chris Olah, Anthropic’s head of mechanistic interpretability (trying to make sense of these neural nets after they have been trained), from the Lex Fridman podcast
This is a purely emergent phenomenon, not designed in, and it’s part of a broader resonant homology across neural networks, biological and artificial.
Chris: “This, actually, is indeed a really remarkable and exciting thing, where the same elements, the same features and circuits, form again and again. You can look at every vision model, and you’ll find curve detectors, and you’ll find high-low-frequency detectors. And in fact, there’s some reason to think that the same things form across biological neural networks and artificial neural networks. So, a famous example is vision models in the early layers. They have Gabor [edge-detecting] filters, and Gabor filters are something that neuroscientists are interested in and have thought a lot about. We find curve detectors in these models. Curve detectors are also found in monkeys. We discover these high-low-frequency detectors, and then some follow-up work went and discovered them in rats or mice. So, they were found first in artificial neural networks and then found in biological neural networks.” — from the Lex Fridman pod, and it’s quite interesting from this point onward
This field of study has fascinated me from my first exposure to neural networks in 1989 (when I started a PhD in EE to study them). How fascinating that artificial neural nets recapitulate some of the developmental processes and resulting structures seen in our sensory cortex!
But the biological analogy also carries over to the problem of interpretability. The complex artifacts created by an iterative algorithm — whether brain or LLM — are inherently inscrutable. I first wrote about this in the MIT Tech Review in 2006, concluding: “If we artificially evolve a smart AI, it will be an alien intelligence defined by its sensory interfaces, and understanding its inner workings may require as much effort as we are now expending to explain the human brain.”
So, I respect the difficulty of Mechinterp, and the appeal, unweaving the beauty of transcendence.
Chris concludes: “Biology has these simple rules, and it gives rise to all the life and ecosystems that we see around us. All the beauty of nature, that all just comes from evolution and from something very simple in evolution. And similarly, I think that neural networks build, create enormous complexity and beauty inside and structure inside themselves that people generally don’t look at and don’t try to understand because it’s hard to understand. But I think that there is an incredibly rich structure to be discovered inside neural networks, a lot of very deep beauty if we’re just willing to take the time to go and see it and understand it.”
another improved version of eye
Every dream that we have is a neural stimulation to our mind,
tons of electric signals rushing through our neurons...
Dreams they say are black and white
but the emotions that they leave behind are always colorful...
These dreams are like tiles of a puzzle-
put them right together and what you get is an interesting story,
a wonderful picture...
work inspired by the style of glass works
Headphones in the ears?!?? What's goin' on!!!!
In his book Social Intelligence, renowned author Daniel Goleman reveals new research about mirror-neurons and neuroplasticity that reveals what most of us come to realize anyway through common sense: It's good to take out the headphones from our ears once in a while and enjoy some good old-fashioned face-2-face communication and interaction.
You don't have to take my word for it! Read it for yourself:
www.randomhouse.com/bantamdell/catalog/display.pperl?isbn...
Quote:
"Is there a way to raise our children to be happy? What is the basis of a nourishing marriage? How can business leaders and teachers inspire the best in those they lead and teach? How can groups divided by prejudice and hatred come to live together in peace?
The answers to these questions may not be as elusive as we once thought. And Goleman delivers his most heartening news with powerful conviction: we humans have a built-in bias toward empathy, cooperation, and altruism–provided we develop the social intelligence to nurture these capacities in ourselves and others."
Enjoy this 14 minute segment about mirror neurons and their connection to empathy and compassion:
www.pbs.org/wgbh/nova/sciencenow/3204/01.html
Wikipedia entry on Mirror Neurons: en.wikipedia.org/wiki/Mirror_neurons
Wikipedia entry on Neuroplasticity:
en.wikipedia.org/wiki/Neuroplasticity
Segment from Wikipedia on mirror neurons and empathy:
"Mirror neurons have been linked to empathy, because certain brain regions (in particular the anterior insula and inferior frontal cortex) are active when a person experiences an emotion (disgust, happiness, pain etc) and when they see another person experience an emotion. [24] [25] [26] However, these brain regions are not quite the same as the ones which mirror hand actions, and mirror neurons for emotional states or empathy have not yet been described in monkeys. More recently, Keysers and colleagues have shown that people that are more empathic according to self-report questionnaires have stronger activations both in the mirror system for hand actions [27] and the mirror system for emotions [28] providing more direct support to the idea that the mirror system is linked to empathy."
Nerve Cell. 17/365
For the sake of our Genetics course, today I’ll upload a photo of the nerve cell that I took about three weeks ago. There is a hard journey waiting for you after you rest your lens to the condenser. If you want to capture a clear photograph, of course. Because there is a strong light shining directly to the lens and it is quite hard to make an exposure under these circumstances. If you recognized the nerve cell I’m sure you’re fascinated by the myelin sheath around the axon :)
Javier Velasco, Director General de Neuron Bio, habló sobre el “Presente y futuro de los biocombustibles de 2ª generación
When i have a toy in my hand, I'm pretty sure that neurons explode inside Grimm's brain. I'd worry if not for the fact that she clearly still has enough left over to be the slickest trouble maker I know. Actually, she has been pretty good lately. We've been working on polishing her position changes and heel position, and teaching the send out and she is doing beautifully. She's so quick to learn that sometimes she doesn't wait for me to actually show her what I want so I have to be super careful about any inadvertent nonverbal cues. Silly girl. Ah well. She teaches me to be a good handler.
Visualisation en 3d par imagerie en feuillet de lumière, du variant Sud-Africain 501Y.V2 du virus SARS-CoV-2 dans les neurones du bulbe olfactif.
Image accompagnant le communiqué de presse publié le 12 février 2021 : "Covid-19 : premier cas de réinfection grave par le variant Sud-Africain" presse.inserm.fr/covid-19-premier-cas-de-reinfection-grav...
© Inserm/Nicolas Renier.licence CC-BY-NC 4.0 international
En savoir plus :
L’équipe du service de médecine intensive et réanimation de l’hôpital Louis-Mourier AP-HP, d’Université de Paris et de l’Inserm a rapporté le premier cas grave d’un patient réinfecté par le variant Sud-Africain 501Y.V2 du SARS-CoV-2, quelques mois après une première infection par le SARS-CoV-2. Ce premier cas de réinfection par le variant Sud-Africain a fait l’objet d’une publication le 10 février 2021 dans la revue Clinical Infectious Diseases.
Visualisation en microscopie confocale d'un neurone sain d’hippocampe de rat, après 7 jours en culture (in vitro). On peut y observer les détails de la transmission d'une information au sein du cerveau.
En magenta, on distingue les dendrites (ramifications) d'un neurone et en cyan la partie proximale de l'axone, une extension unique du neurone qui propage l'information depuis le corps, jusqu'aux terminaisons nerveuses ou synapses. Sa partie proximale, appelée "Axon Initial Segment (AIS)", présente une concentration de la protéine anykrine G (codée par le gène ANK3), qui participe à la transmission de l’information neuronale.
Cette image est extraite d'un travail mené par une équipe de chercheurs de l'Inserm qui cherche à mieux comprendre les troubles du développement neurologique (TND). Ces troubles entraînent des pathologies telles que les troubles du spectre autistique (TSA) ou l'épilepsie. Les résultats de leurs recherches rapportent que lorsque la protéine Prickle 2 est défectueuse, différents compartiments du neurone sont affectés et entrainent une mauvaise transmission d'information. Ces défauts peuvent avoir des conséquences sur l’efficacité des approches thérapeutiques actuellement proposées pour les TND. Les avoir repérés et avoir identifié cette protéine défectueuse est un pas de plus vers la mise au point de thérapies plus efficaces.
© Ana Dorrego-Rivas et Mireille Montcouquiol /Inserm
Source : The core PCP protein Prickle2 regulates axon number and AIS maturation by binding to AnkG and modulating microtubule bundling, ScienceAdvances, 9 septembre 2022