Les dendrites, les mini-ordinateurs du cerveau

Le système nerveux est constitué de milliards de neurones qui coordonnent leurs efforts pour relayer les informations nerveuses et faire fonctionner l'organisme. Chaque neurone possède un corps cellulaire entouré de dendrites et un axone dans lequel les influx nerveuxinflux nerveux circulent sous forme de courants électriquescourants électriques. Ils transmettent ensuite les messages aux autres neurones par le biais de moléculesmolécules chimiques, appelées neurotransmetteurs, au niveau de terminaisons nerveuses localisées dans les dendrites.

Pendant de nombreuses années, les dendrites étaient considérées comme de simples prolongements membranaires impliqués dans le relais de l'influx nerveux jusqu'à l'axone. De nouvelles informations provenant de l'université de Caroline du Sud (États-Unis) révèlent qu'elles sont en réalité bien plus importantes. Selon l'étude, publiée dans la revue Nature, les dendrites ne seraient pas seulement des médiateurs, mais elles traiteraient aussi les informations. Cette fonction permettrait de multiplier les capacités du cerveau. « Tout à coup, on s'est rendu compte que la puissance du cerveau était bien plus importante que ce que l'on pensait jusqu'ici », s'enthousiasme Spencer Smith, participant à ces travaux.

Schéma d’un neurone : (1) dendrite, (2) axone, (3) nœud de Ranvier, (4) extrémité de l’axone, (5) myéline, (6) corps cellulaire, (7) noyau. Les dendrites sont des prolongements cellulaires au niveau desquels les messages nerveux venus d'un autre neurone arrivent. © NickGorton, Wikimedia Commons, cc by sa 3.0

Les dendrites traitent aussi l’information nerveuse

Depuis longtemps, les chercheurs croyaient que les signaux électriques de l'influx nerveux se produisaient uniquement au niveau de l'axone. Une étude récente est venue contredire cette idée. Selon elle, les dendrites seraient également capables de générer des pics électriques. Une question restait cependant en suspens : ce phénomène est-il limité à quelques neurones ou est-il généralisable ?

Pour y répondre, les chercheurs états-uniens ont mis au point une technologie de pointe destinée à mesurer l'activité électrique au niveau des dendrites. La procédure est minutieuse et consiste à attacher une électrodeélectrode microscopique remplie d'une solution de liquideliquide physiologique à une dendrite neuronale dans le cerveau d'une souris. L'idée était d'observer la production d'un signal électrique en direct. « L'expérience était un vrai défi, car il fallait introduire l'électrode dans la dendrite sans pouvoir la voir », explique Spencer Smith.

Une fois cette prouesse réalisée, les auteurs ont pu enregistrer les signaux électriques provenant de dendrites dans le cerveau de souris endormies ou éveillées. Leurs efforts ont porté leurs fruits. En effet, ils ont réussi à observer la formation d'un courant électrique provenant des dendrites au moment où les rongeursrongeurs visionnaient des images sur un écran. Encore mieux : l'intensité de ce courant s'est mise à varier en fonction du stimulus visuel. Selon les scientifiques, ces résultats montrent que les dendrites peuvent traiter les informations vues par les animaux.

En parallèle, les chercheurs ont réalisé une modélisationmodélisation mathématique de l'activité des neurones. Le résultat est en accord avec l'idée selon laquelle les dendrites participent au traitement des informations nerveuses. « Toutes les données pointent vers la même conclusion, les dendrites ne sont pas passives mais sont en quelque sorte des mini-ordinateursordinateurs dans le neurone », indique le chercheur.