Pour la première fois, l’équipe de Claire Wyart a montré, chez le poisson-zèbre, l’existence d’un système sensoriel au sein de la moelle épinière capable de détecter le mouvement et de le moduler. L’identification d’autres paramètres pouvant activer ce système, et ainsi réguler le mouvement, pourrait avoir un impact considérable, notamment en cas de lésion de la moelle épinière.
Afin de comprendre les mécanismes mis en jeu lors du mouvement, les chercheurs de l’équipe de Claire Wyart, chef d'équipe à l'Institut du Cerveau et de la Moelle épinière (Inserm - CNRS - Sorbonne Université) étudient la motricité chez le poisson-zèbre, petit vertébré transparent. Grâce à lui, ils viennent de mettre en évidence, pour la première fois, le rôle d’un type particulier de neurones. Des neurones sensoriels logés dans la moelle épinière sont capables de détecter la courbure de la queue et donc le mouvement, au cours de la nage du poisson. Ils transmettent alors un message au système moteur qui augmente la fréquence d’ondulation du poisson et donc la vitesse à laquelle il nage. Et ce, sans passer par le cerveau !
Urs Lucas Böhm et Andrew Prendergast ont rendu ce système de détection inactif en utilisant des techniques de mutagénèse nouvelles (fondées sur l’utilisation de séquences TALEs). Quand la détection de la courbure est absente, la nage des poissons est beaucoup plus lente. Ce système sensoriel permet donc de maximiser la vitesse de natation et la fréquence à laquelle l’animal nage. Il agit sur le système locomoteur pour optimiser la vitesse de déplacement. Ces neurones sensoriels sont logés dans la région ventrale de la moelle épinière, considérée comme motrice. C’est donc grâce à leur localisation atypique que ces neurones peuvent moduler directement l’activité des circuits moteurs.
Cette découverte remet en question l’idée classique de l’organisation de la moelle épinière et ouvre de nouvelles pistes pour comprendre la fonction de ce système sensoriel chez les vertébrés. Lydia Djenoune au sein de l’équipe avait démontré que ce système est conservé au sein des vertébrés. Mais assure-t-il la même fonction chez les mammifères que chez le poisson? Est-il également sensible au mouvement ? De façon intéressante, ces neurones sensoriels qui détectent le mouvement peuvent aussi détecter les variations de concentrations de certaines molécules libérées par le cerveau. Quelles autres molécules influencent ces neurones et donc le mouvement ? Leur identification pourrait avoir un impact considérable sur la compréhension du fonctionnement des systèmes sensoriels et moteurs chez l’homme.
Sources
CSF-contacting neurons regulate locomotion by relaying mechanical stimuli to spinal circuits.
