rôle neurone

Vos neurones ont une bonne étoile

Accès libreLa mastication, la respiration, la marche et bien d’autres fonctions corporelles n’exigent aucune « réflexion » de notre part. Mais elles restent contrôlées par le cerveau. Ces mécanismes intéressent grandement les scientifiques.

rôle neuroneL’équipe d’Arlette Kolta, professeure à la Faculté de médecine dentaire de l’Université de Montréal, a démontré que les astrocytes, des cellules gliales en forme d’étoiles présentes dans le cerveau, jouent un rôle important en ce sens. Les cellules gliales ne sont pas des neurones et les scientifiques ont longtemps attribué un rôle de soutien aux neurones. Les conclusions des travaux de l’équipe d’Arlette Kolta remetternt en cause cette idée. Le cerveau compte des milliards de cellules et toutes les fonctions cérébrales reposent sur la capacité des neurones à communiquer entre eux. Cet échange se fait par des signaux électriques dans lesquels sont codés les messages. « Dans le modèle actuel, les neurones ont un rôle central et les changements dans l’activité électrique neuronale dépendent seulement des propriétés intrinsèques des neurones et de l’information qu’ils se transmettent. Or, nos résultats démontrent que les cellules gliales contribuent grandement au contrôle de l’activité électrique des neurones et, par conséquent, aux fonctions neuronales », indique Arlette Kolta.

Les cellules gliales participent aux fonctions neuronales

En utilisant différentes méthodes pour mesurer l’activité électrique des neurones dans le système trigéminal, responsable des sensations et des fonctions motrices du visage, Arlette Kolta et son équipe ont pu observer l’activité cérébrale pendant la mastication. « Dans ce circuit sensori-moteur, nous avons découvert un mécanisme de régulation de la concentration de calcium extracellulaire par les astrocytes qui déterminent ainsi l’activité électrique des neurones environnants. Nous pensons que les neurones trigéminaux observés remplissent une double fonction. Selon l’activité électrique, elle peut être tonique ou phasique », explique Philippe Morquette, premier auteur de l’étude. L’activité tonique ressemble à ce que nous entendons lorsque nous décrochons le téléphone : la connexion continue entre les différentes parties du système. Alors que l’activité phasique serait plutôt comparable à la sonnerie qui se fait entendre une fois le numéro composé.

En mode tonique, les neurones transmettent fidèlement aux autres neurones l’information qu’ils reçoivent par les afférences sensorielles, soit les voies par lesquelles l’information sensorielle se rend au cerveau et au système nerveux. En mode phasique, ils génèrent une commande motrice rythmique, par exemple celle à l’origine d’un mouvement répétitif comme la mastication. « Le mode phasique dépend de l’activation d’un courant qui est modulé par la concentration en calcium dans le milieu extracellulaire. Nous avons démontré que les astrocytes sont à l’origine du passage d’un mode à l’autre et donc vraisemblablement d’une fonction à une autre. Ce changement de mode ne peut se produire lorsque les astrocytes sont “inactivés” ou que le mécanisme décrit est bloqué. Ce mécanisme repose sur une protéine qui se lie au calcium et qui est libérée uniquement par les astrocytes », ajoute Philippe Morquette.

Des mécanismes à l’origine de la locomotion et de la respiration

L’étude de l’équipe d’Arlette Kolta, publiée le 4 mai dans la revue Nature Neuroscience, est la première à démontrer le rôle des astrocytes dans la régulation de la concentration de calcium hors des neurones appuyant ainsi l’idée selon laquelle ces cellules contribuent de façon importante au traitement de l’information neuronale. « Le mécanisme de régulation de la concentration de calcium que nous avons décrit pourrait avoir de vastes conséquences, étant donné le nombre de fonctions pouvant être affectées par des changements dans la concentration extracellulaire de cet ion et par la répartition très étendue de la protéine S100 bêta, celle qui se lie au calcium », explique Philippe Morquette.

Ces conclusions ont une très grande importance. Et pas seulement pour mieux comprendre la mastication. « Les mécanismes engagés participent à un large éventail de fonctions cérébrales. Ils sont à l’origine d’autres mouvements répétitifs essentiels, par exemple la locomotion et la respiration. Ils se mettent en place dans le cortex, l’hippocampe et ailleurs. De plus, ils sont associés à de nombreuses fonctions importantes, comme celles permettant l’attention, l’apprentissage et la mémoire. Enfin, il est bien connu que les astrocytes sont suractivés dans des situations pathologiques associées à une hausse de la décharge phasique, comme lors d’une crise d’épilepsie par exemple. Nous croyons aussi que le mécanisme décrit intervient dans ces situations », affirme Mme Kolta.

Source : www.alphagalileo.org (14/05/2015)

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