Un réseau de neurones capables d’activer la marche identifié

Situés dans la moelle épinière, la capacité de neurones sensoriels à contrôler le mouvement a été mise en évidence pour la première fois. Si plusieurs points restent encore à élucider, la stimulation des voies sensorielles pour activer la marche chez l’homme représente un espoir pour les patients atteints de lésions de la moelle épinière.

Les lésions de la moelle épinière ne bénéficient, en dehors de thérapies expérimentales, d’aucun traitement à ce jour. Pour la personne qui en est victime, la rupture de la communication entre cerveau et moelle entraîne la perte du contrôle volontaire des mouvements et donc la paralysie. Cependant, il existe au sein de la moelle épinière des circuits de neurones sensoriels autonomes capables de générer la marche. Leur rôle ? Assurer la locomotion une fois que la décision est prise au niveau du cerveau de se déplacer. Cette aptitude à entretenir le mouvement intéresse fortement les scientifiques puisque activer ce réseau locomoteur pourrait permettre de marcher à nouveau.

Visualiser les neurones actifs

Ainsi, une équipe de l’Institut du cerveau et de la moelle épinière (ICM), emmenée par Claire Wyart, s’est penchée sur le fonctionnement et la modulation de ce réseau locomoteur spinal.

Afin de mieux le comprendre, les chercheurs ont étudié la motricité chez un modèle animal, le poisson zèbre. Pourquoi un tel choix ? Ce vertébré transparent est particulièrement adapté à l’optogénétique, une technologie de pointe permettant de stimuler des neurones ciblés avec de la lumière. Grâce à cette méthode, les cellules neuronales stimulées s’allument, devenant de la sorte visibles en transparence. L’exploitation de l’optogénétique a permis d’identifier un nouveau circuit neuronal sensoriel impliqué dans le contrôle du mouvement. En l’activant à différents moments (animal au repos ou en mouvement), les chercheurs ont mis en évidence les connexions capables de générer des oscillations électriques permettant au poisson de se mouvoir.

Un réseau locomoteur présent chez tous les vertébrés

Plus précisément, cette activité (c’est-à-dire les oscillations des neurones sensoriels) va activer en cascade des neurones moteurs. De manière très intéressante, il a été observé que la modulation de la locomotion dépend de l’état initial de l’animal : la stimulation déclenche la locomotion quand l’animal est au repos (ne bouge pas).
Second point fondamental : ce réseau sensoriel localisé dans la moelle épinière et impliqué dans la locomotion se retrouve conservé entre les différentes espèces vertébrées, notamment chez les primates, donc chez l’homme.
Certes, ces travaux nécessitent d’être approfondis. Mais les résultats originaux obtenus ouvrent de nombreuses pistes de recherche dans la compréhension du contrôle de la marche chez l’humain. Ils suscitent surtout l’espoir de pouvoir, un jour, stimuler précisément ces circuits nouvellement identifiés pour générer un mouvement chez des patients victimes de lésion de la moelle épinière. O. Clot-Faybesse