Les neurones peuvent communiquer non seulement par contact direct, mais les scientifiques ont découvert une nouvelle forme de communication neuronale.
Les scientifiques pensent avoir identifié une forme de communication neuronale jusque-là inconnue. Les signaux traversent les tissus cérébraux et peuvent également voyager sans fil d'une partie du cerveau à une autre, même s'ils sont séparés chirurgicalement les uns des autres.
La découverte offre une nouvelle explication radicale de la façon dont les neurones peuvent communiquer entre eux. Il s'agit d'un processus inexpliqué qui n'a rien à voir avec des mécanismes conventionnels tels que la transmission synaptique, le transport axonal et les jonctions lacunaires.
«Nous ne comprenons pas encore pleinement les implications de cette découverte», déclare Dominique Durand, ingénieur neuro et biomédical, de la Case Western Reserve University. "Mais nous nous rendons compte qu'il s'agit d'une forme complètement nouvelle de communication dans le cerveau et nous sommes assez surpris de notre découverte."
Les scientifiques savent depuis des décennies qu'il existe des ondes rythmiques lentes d'oscillations neuronales, le rythme thêta, dans le cerveau. Leur objectif n'était pas clair, mais ils sont observés dans le cortex et l'hippocampe pendant le sommeil, et jouent supposément un rôle dans le renforcement de la mémoire.
«La signification fonctionnelle de ce rythme lent dans le réseau périneuronal demeure un mystère», explique le neuroscientifique Clayton Dickinson de l'Université de l'Alberta. Il n'a pas participé à l'étude, mais a participé à la discussion dans un article séparé.
«Cette question», poursuit Dickinson, «peut être résolue lorsque les mécanismes cellulaires et intercellulaires sous-jacents à ce phénomène sont clairs». À cette fin, Durant et ses collègues ont étudié l'activité rythmique lente in vitro en étudiant les ondes cérébrales dans des tranches d'hippocampe obtenues à partir de souris décapitées.
Ils ont découvert que cette activité rythmique lente peut générer des champs électriques qui, à leur tour, activent les cellules voisines. Ainsi, une forme de communication neuronale est créée sans transmission synaptique chimique et sans jonctions lacunaires.
Vidéo promotionelle:
«Nous connaissons ces ondes depuis longtemps, mais personne ne pouvait expliquer leur but exact et personne ne pensait qu'elles pouvaient se propager par elles-mêmes», dit Durant.
L'activité neuronale peut être régulée, améliorée ou bloquée en appliquant de faibles champs électriques et possède comme analogue un autre mode de communication cellulaire appelé transmission épaptique.
La découverte la plus radicale de l’étude est que les champs électriques peuvent activer les neurones même s’ils sont complètement déchirés dans un tissu cérébral sectionné, à condition que les deux parties restent physiquement proches.
«Pour s'assurer que la tranche était complètement coupée, les deux pièces ont été séparées puis refixées, et un écart clair a été observé au microscope opératoire», expliquent les auteurs dans l'article.
La lente activité rythmique de l'hippocampe peut en effet générer un événement de l'autre côté de la pièce, malgré la coupure complète entre les deux pièces.
Si vous pensez que cela semble étrange, ne soyez pas surpris, vous n'êtes pas le seul à le penser. Le comité de révision du Journal of Physiology, où l'étude a été publiée, a insisté pour que les expériences soient répétées avant d'accepter de la publier.
Durant et ses collègues ont consciencieusement respecté cette exigence, pleinement conscients d'une telle prudence, puisqu'ils ont eux-mêmes réalisé l'étrangeté sans précédent des résultats de leurs observations.
«Ce fut un moment décisif», dit Durant, «pour nous et pour tous les scientifiques que nous avons communiqués à ce sujet. Mais chaque expérience que nous avons testée n'a fait que confirmer nos résultats."
Il faudra beaucoup plus de recherches pour savoir si cette même forme de communication neuronale se produit dans le cerveau humain. Cela nécessite également d'étudier la fonction qu'il remplit. Jusqu'à présent, cela reste un fait choquant.
Il reste à voir, dit Dixon, si les résultats sont liés au rythme lent et spontané qui est observé dans le cortex et les tissus de l'hippocampe pendant le sommeil et les états de sommeil.
Lina Medvedeva
