Qu’une chose impalpable comme la pensée puisse avoir un support matériel a été long à admettre ; mais que ce support soit constitué d’entités cellulaires séparées, les neurones, a donné lieu à une querelle entre l’anatomo-pathologiste italien Golgi et le professeur d’anatomie pathologique espagnol Ramón y Cajal qui – l’Histoire ayant rendu justice aux travaux des deux – partagèrent le prix Nobel de médecine en 1906. Qu’est-ce qu’un neurone ?
La découverte des neurones
Parler de querelle est un brin exagéré. L’histoire du neurone a surtout dépendu des techniques d’observation microscopique. Comme l’a écrit François Jacob en 1970 dans La logique du vivant, « chaque époque se caractérise par le champ du possible que définissent, non seulement les théories ou les croyances en cours, mais la nature même des objets accessibles à l’analyse, l’équipement pour les étudier, la façon de les observer et d’en parler. »
Au moment où Golgi conçut sa méthode de coloration des cellules avec une solution d’argent, le neurone – dont le terme a été introduit dans le vocabulaire médical en 1881 par l’anatomiste allemand Waldeyer – n’avait pas encore été isolé et décrit. Si, dans l’organisme, la méthode de Golgi a pu confirmer que chaque cellule était une entité indépendante, l’observation du tissu nerveux venait conforter la théorie en cours, dite « réticulaire », selon laquelle les fibres nerveuses forment un maillage dense et ininterrompu ; en d’autres termes, en l’état des connaissances de son époque – et peut-être aussi de ses convictions (à la remise du prix Nobel, il continua à soutenir la théorie réticulaire) –, Golgi ne pouvait apercevoir les limites de ses instruments d’observation.
Grâce à l’amélioration de la microscopie et à une belle intuition – utiliser la coloration argentique de Golgi sur des tissus nerveux jeunes, moins myélinisés (la myéline étant la gaine isolante de l’axone) –, Ramón y Cajal a mis en évidence que le cerveau était composé de toutes petites cellules fibreuses séparées par de fins espaces : les synapses.
Qu’est-ce qu’un neurone ?
Des premières descriptions histologiques de Ramón y Cajal aux observations actuelles au microscope optique à fluorescence, un pas de géant a été fait. Du neurone, on a dessiné le calque jusque dans ses moindres détails, on a quasiment épuisé tout ce qu’il était possible de voir : le corps cellulaire du neurone, les neurofilaments, les dendrites, l’axone et les synapses.
• Le corps cellulaire du neurone
Il contient un noyau à l’intérieur duquel il y a les chromosomes, eux-mêmes constitués de plusieurs molécules d’ADN et de protéines, et le cytoplasme dans lequel les protéines sont synthétisées par les réticulum endoplasmiques, transférées et triées dans l’appareil de Golgi, tout cela grâce aux mitochondries qui produisent l’énergie indispensable au métabolisme cellulaire.
• Les neurofilaments
Ils sont regroupés en faisceaux formant des neurofibrilles, assurant, en tant que cytosquelette, le soutien et la forme de la cellule.
• Les dendrites
Extensions du péricaryon, au nombre de plusieurs milliers par neurone, elles ont pour fonction de recevoir l’influx nerveux venant d’autres neurones et de le transmettre au corps cellulaire. L’influx est réceptionné par les épines dendritiques au niveau des synapses dont elles constituent l’élément postsynaptique. Pour la petite histoire, c’est Ramón y Cajal qui avait déduit, en étudiant l’anatomie du cerveau de la marmotte, que les neurones présentaient une polarisation – l’influx nerveux allant des dendrites vers l’axone.
• L’axone
Il émerge du péricaryon en formant d’abord un cône d’émergence, aussi appelée « zone gâchette » pour autant qu’ici prennent naissance les potentiels d’action –signaux électriques parcourant l’axone jusqu’aux boutons terminaux, lesquels libèrent alors les neurotransmetteurs de leurs vésicules. Et c’est la gaine de myéline, un isolant, qui permet d’accélérer la transmission du message nerveux.
• Les synapses
On pourrait dire des synapses ce que Bergson disait du cerveau, qu’elles ne sont qu’un vide entre une excitation et une réponse. C’est en effet au niveau de la synapse, dans ce qu’on appelle la fente synaptique, que les neurotransmetteurs (de nature chimique), libérés par l’excitation nerveuse (de nature électrique) des neurones présynaptiques, franchissent le vide et sont capturés par les récepteurs des neurones postsynaptiques, qui seront dès lors activés ou inhibés. Toutefois la synapse, au sens strict, englobe le bouton terminal de l’axone, les vésicules, la fente synaptique et les récepteurs des épines dendritiques. Plus petite structure du cerveau, on en dénombre environ un million de milliards.
Entièrement dédiés au traitement et à la transmission des messages qui interviennent dans les fonctions perceptives, motrices, cognitives et émotives, les neurones n’arrêtent pas de nous surprendre. On réalise un jour que plusieurs neurotransmetteurs différents participent à la vie d’une même synapse ; le lendemain, que le génome n’est pas identique dans chaque neurone ; le jour d’après, que les maladies dégénératives ne sont peut-être pas irréversibles. Du neurone, on pourra dire ce que François Jacob disait de la logique du vivant, « si la connaissance de l’état physiologique est nécessaire à une interprétation des états pathologiques, en revanche l’étude du pathologique constitue un outil précieux dans l’analyse du fonctionnement des êtres vivants. »
