Des scientifiques pensent avoir identifié une forme de communication neuronale jusque-là inconnue, qui se propage dans les tissus cérébraux de façon autonome et peut littéralement sauter d’une section à l’autre du cerveau (même si les connexions ont été sectionnées chirurgicalement).

Cette découverte offre de nouvelles informations quant à la manière dont les neurones peuvent communiquer entre eux, et dans ce cas précis, via un processus mystérieux sans rapport avec les mécanismes conventionnels que nous connaissons tels que la transmission synaptique, le transport axonal et les jonctions communicantes.

« Nous ne comprenons pas encore tous les éléments de cette découverte, mais nous savons que cela semble être une toute nouvelle forme de communication dans le cerveau », a déclaré Dominique Durand, ingénieur biomédical et ingénieur en neurones, de la Case Western Reserve University.

Avant cette découverte, les scientifiques savaient déjà qu’il existait bien plus de types de communications neuronales que ceux susmentionnées, qui telle que la transmission synaptique, ont été étudiés en détail dans le passé.

Par exemple, les chercheurs savent depuis des décennies que le cerveau présente des ondes lentes d’oscillations neuronales, dont nous ne comprenons pas le but actuellement, mais qui apparaissent dans le cortex et l’hippocampe lorsque nous dormons, et qui sont supposées jouer un rôle dans la consolidation de la mémoire.

« La pertinence fonctionnelle de ce système input-output reste un mystère », explique le neuroscientifique Clayton Dickinson de l’Université de l’Alberta, qui n’a pas participé à la nouvelle recherche. « Mais c’est un mystère qui sera probablement résolu en élucidant à la fois les mécanismes cellulaires et inter-cellulaires qui y ont donné naissance », a-t-il ajouté.

À cette fin, Durand et son équipe ont étudié l’activité périodique lente in vitro, en étudiant les ondes cérébrales dans des tranches d’hippocampe extraites de souris décapitées.

Les chercheurs ont alors découvert qu’une activité périodique lente pouvait générer des champs électriques qui activent à leur tour les cellules voisines, constituant ainsi une forme de communication neuronale sans transmission synaptique chimique, ni jonctions communicantes. « Nous connaissons ces ondes depuis longtemps, mais personne ne connaît leur fonction exacte, et personne ne pensait qu’elles pouvaient se propager spontanément. (…) Cela fait 40 ans que j’étudie l’hippocampe, qui n’est qu’une petite partie du cerveau, et cela me surprend sans cesse », a déclaré Durand.

À savoir que cette activité neuronale peut en réalité être modulée (renforcée ou bloquée) en appliquant des champs électriques faibles, et pourrait être une forme analogique d’un autre procédé de communication cellulaire, appelé couplage ou transmission éphaptique.

La découverte la plus radicale de l’équipe est que ces champs électriques peuvent activer les neurones par le biais d’une fente complète dans un tissu cérébral sectionné, lorsque les deux pièces restent à proximité physique. « Pour s’assurer que la coupe était réellement complètement séparée, les deux morceaux de tissu ont été coupés et séparés, puis réunis tout en laissant apparaître un espace vide au microscope chirurgical », expliquent les auteurs dans leur article.

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Cela vous semble étrange ? Ne vous inquiétez pas, vous n’êtes pas seul. Le comité de révision du Journal of Physiology (dans lequel la recherche a été publiée) a insisté pour que des expériences soient complétées à nouveau, avant d’accepter d’imprimer l’étude.

Durand et son équipe de recherche ont consciencieusement respecté cette demande, qui a été un succès. « Ce fut un moment époustouflant pour nous et pour tous les scientifiques à qui nous avons parlé jusqu’à présent. Toutes les expériences que nous avons effectuées depuis la découverte, pour la vérifier, l’ont confirmé », a déclaré Durand.

À présent, il faudra encore de nombreuses recherches supplémentaires pour déterminer comment cette forme mystérieuse de communication neuronale a lieu dans le cerveau humain (sans parler du décodage de sa fonction exacte). Un affaire à suivre de très près !

Source : The Journal of Physiology

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