Publié le 17 novembre 2025 à 22h08. Une équipe de chercheurs américains a identifié un type rare de neurone qui joue un rôle crucial dans la coordination de l’activité électrique et de l’apport sanguin au cerveau, ouvrant de nouvelles perspectives pour comprendre le déclin cognitif lié à l’âge et aux maladies neurodégénératives.
- Des neurones appelés neurones nNOS de type I, bien que représentant moins de 1 % de tous les neurones du cortex cérébral, sont essentiels à la coordination de l’activité cérébrale.
- L’élimination de ces neurones chez la souris perturbe à la fois la fonction cérébrale locale et la communication entre les deux hémisphères.
- Cette découverte met en lumière le rôle de l’oxyde nitrique et de la vasomotion dans le maintien de la santé cérébrale.
Le cerveau, organe particulièrement énergivore, nécessite un apport constant et précis d’oxygène et de nutriments. Cette relation étroite entre l’activité neuronale et le flux sanguin, appelée couplage neurovasculaire, est fondamentale pour son fonctionnement. Lorsqu’un groupe de neurones s’active, les vaisseaux sanguins environnants se dilatent pour augmenter l’apport sanguin, un processus à la base de techniques d’imagerie médicale comme l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf).
L’oxyde nitrique, produit par une enzyme appelée monoxyde d’azote synthase neuronale (nNOS), est un messager clé dans cette dilatation des vaisseaux sanguins. Les chercheurs de l’Université d’État de Pennsylvanie se sont concentrés sur un sous-ensemble spécifique de cellules produisant cette enzyme : les neurones nNOS de type I. Malgré leur rareté, ces neurones disposent de connexions étendues dans le cerveau.
Une caractéristique distinctive de ces neurones est la présence d’un récepteur de surface appelé TACR1, activé uniquement par une molécule nommée substance P. Pour étudier spécifiquement leur fonction, les chercheurs ont développé une méthode innovante : une « arme moléculaire » consistant à attacher une toxine puissante à une version synthétique de la substance P, permettant ainsi d’éliminer sélectivement ces neurones.
Les résultats de l’étude, récemment publiés dans la revue eLife, démontrent que ces neurones rares jouent un rôle essentiel dans le maintien de la coordination cérébrale. Leur suppression chez la souris a entraîné une réduction significative des ondes cérébrales lentes de la bande de fréquence delta, importantes pour le sommeil profond, la consolidation de la mémoire et le système de nettoyage du cerveau. De plus, la synchronisation de l’activité entre les deux hémisphères cérébraux a été perturbée, suggérant que ces neurones agissent comme des points de connexion clés entre les deux côtés du cerveau.
L’étude a également mis en évidence l’importance de la vasomotion, la pulsation spontanée et rythmique des artères cérébrales, qui contribue à la circulation du liquide céphalo-rachidien et à l’élimination des déchets métaboliques. Chez les souris dépourvues de neurones nNOS de type I, l’amplitude de ces oscillations du volume sanguin au repos était significativement réduite.
Les recherches futures se concentreront sur les conséquences à long terme de la perte de ces neurones spécifiques. Leur vulnérabilité particulière au stress cellulaire suggère que leur déclin progressif avec l’âge pourrait contribuer au déclin cognitif. Ces travaux ouvrent de nouvelles voies pour comprendre comment le cerveau maintient sa santé et comment ces systèmes peuvent dysfonctionner en cas de maladie.
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