Découverte : cette curieuse molécule permet à nos neurones de communiquer « sans fil » !

28 novembre 2023 à 16h03
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 Un nouveau superpouvoir de plus à imputer au cerveau © Lia Koltyrina / Shutterstock
Un nouveau superpouvoir de plus à imputer au cerveau © Lia Koltyrina / Shutterstock

Les neurosciences ont fait un grand pas et une découverte toute récente vient bouleverser notre compréhension de la communication neuronale : des molécules permettent aux neurones de communiquer sans contact direct.

Traditionnellement, nous savons que les neurones établissent leurs communications via la fente synaptique, un espace qui forme un point de contact entre eux. Les influx nerveux se passent d'une extrémité d'un neurone à l'autre (l'axone) en déclenchant la libération de molécules chimiques, les neurotransmetteurs. En face, le neurone récepteur reconnait ces molécules, ce qui opère des changements à l'intérieur de celui-ci : excitation ou inhibition du signal électrique. Cela permet aux informations de se transmettre à travers le réseau de neurones. Toutefois, un récent papier publié dans la prestigieuse revue Nature vient de révéler l'existence d'un nouveau mode de communication entre neurones, sans contact. Point de magie là-dedans mais de la neurochimie.

Les neuropeptides : messagers secrets du cerveau

Le cerveau serait donc déjà capable de communiquer en Wi-Fi 7 ? Blague à part, ce sont des recherches menées sur un petit ver millimétrique, le Caenorhabditis elegans, qui ont mis en lumière cette faculté. Grâce à cette petite bêbête, Isabel Beets et son équipe (Université catholique de Louvain) ont réussi à cartographier ce réseau sans fil que forment les neuropeptides.

Les neuropeptides sont des hormones, composées de petites protéines. Ils tiennent le rôle de neuromodulateurs, c'est-à-dire qu'ils modifient la manière dont les neurones communiquent entre eux. Grâce à cette découverte, on sait maintenant qu'ils ne font pas que compléter la communication synaptique, mais qu'ils constituent un système entièrement à part. Isabel Beets explique : « On pensait que le réseau qui repose sur les neuropeptides était là pour aider le réseau de signalisation synaptique (…) mais la carte montre que ce réseau de signalisation est étendu et qu'il est tout aussi important, complexe et peut-être même plus diversifié que le réseau de signalisation synaptique ».

 Caenorhabditis elegans, petit nématode bactérivore  © Science & Vie n°1237, Octobre 2020
Caenorhabditis elegans, petit nématode bactérivore © Science & Vie n°1237, Octobre 2020

Nouvelles perspectives en neurosciences

Comme souvent en neurosciences, cette découverte et ses impacts ne s'arrête pas aux frontières de la seule espèce étudiée, en l'occurrence, le Caenorhabditis elegans. Les implications potentielles sont bien plus larges. William Schafer, neuroscientifique au MRC Laboratory of Molecular Biology de Cambridge, envisage déjà d'étendre le modèle présenté dans cette étude à d'autres organismes.  « Ces articles constituent d'excellents exemples d'une exploitation judicieuse d'un organisme simple, mais bien étudié, doté de nombreux outils moléculaires et génétiques. Nous pourrons en tirer des enseignements, qui, j'en suis absolument convaincu, s'appliqueront à tous les autres animaux ».

Ainsi, comprendre davantage de nouveau réseau « sans fil » pourrait complètement changer notre approche de la dynamique neuronale. C'est un paradigme qui tombe, ouvrant peut-être de nouvelles voies à explorer en neurologie et en pharmacologie.

Camille Coirault

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Commentaires (9)

Belzebuth
Hé les gensquiontunavissurtout et les gensquisontcontentsderien, pas de commentaires sur le sujet ? j’suis déçu
V-Luminis
Fortement déçu moi aussi, ce sujet m’a bien plu à écrire pourtant.
Shooot
Passionnant, mais l’article n’explique pas la chimie de communication « à distance » sans contact.
tfpsly
Les neuropeptides sont des molécules émises par un neurone, qui dérivent vers d’autres neurones et les activent; sans contact direct entre les deux.<br /> De la source : Wi-Fi for neurons: first map of wireless nerve signals unveiled in worms<br /> He and his colleagues analysed which neurons in the C. elegans nervous system expressed genes for certain neuropeptides and which ones expressed genes for the receptors of those neuropeptides. Using this data, the team predicted which pairs of nerve cells might be communicating wirelessly. On the basis of these results, the researchers generated a potential map of wireless connections in the worm, finding dense connectivity that looks very different from the anatomical wiring diagram of C. elegans. They published their findings in Neuron2 last week.<br /> Independently, a team led by Andrew Leifer, a neuroscientist at Princeton University in New Jersey, went about studying how signals travel through C. elegans by measuring neuronal activity, which revealed the contribution of this wireless network. The team enlisted optogenetics, a technique that uses light and light-sensitive proteins to trigger nerve cells so that they send electrical ‘messages’'. One by one, the researchers activated each of C. elegans’ 302 neurons and then imaged how signals propagated from one neuron to the next.<br /> The map of activity they created did not follow what they would have predicted for C. elegans on the basis of its standard connectome alone — and they suspected that neuropeptide communication was the missing piece. So they produced a genetically engineered worm that lacked a protein crucial for this type of signalling, and saw that when they tried to activate the worm’s cells with optogenetics, many of them stayed silent. This suggests that wireless communication in the worm directly activates neurons.<br />
wackyseb
Wifi 7 je suis pas certains. Mais Wifi 12 certainement.<br /> On fait passer tellement d’information au niveau neuronal.<br /> Super Article, çà change. Merci @Camille Coirault
pecore
On dirait qu’à l’Heure de l’I.A, la recherche se démène pour comprendre un peu mieux l’I.H. C’est tant mieux, on en connais encore trop peu sur le cerveau et la psyché humaine.<br /> J’espère juste que ces connaissances nouvelles servirons à autre chose qu’à essayer de jouer à Dieu en essayant de les reproduire artificiellement.
Essylt
C’est passionnant cette découverte, et j’imagine les implications qu’elle pourrait avoir sur notre connaissance des maladies neurologiques et la façon de les soigner !
Nmut
Bon, pour te faire plaisir, je commente.<br /> Alors ce n’est absolument pas mon domaine de compétence (quoique, l’IA s’inspire fortement des fonctionnement connus du cerveau…), je n’ai pas d’avis particulier mais j’ai bien aimé ton article.<br /> C’est bon?
V-Luminis
Salut,<br /> Merci pour ton commentaire et t’inquiète c’était une vanne !
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