Les oscillations électriques dans les microtubules relient le cytosquelette à la signalisation neuronale

Publié le 4 décembre 2025. Des chercheurs de l’université du Texas à San Antonio ont mis en évidence un rôle insoupçonné des microtubules, structures internes des cellules nerveuses, dans la transmission des signaux électriques, ouvrant de nouvelles perspectives pour la compréhension et le traitement des maladies neurodégénératives.

• L’équipe a découvert des oscillations électriques d’environ 39 hertz dans les microtubules, une fréquence proche de celle observée lors de l’activité cérébrale.
• Ces structures pourraient agir comme de minuscules fils électriques, facilitant la transmission rapide des signaux à l’intérieur des neurones.
• Cette découverte pourrait conduire à de nouvelles thérapies pour prévenir, ralentir ou inverser la perte de mémoire et améliorer la neuroplasticité.

Jusqu’à présent, les recherches sur la transmission des signaux nerveux se concentraient principalement sur les membranes externes des cellules. L’équipe dirigée par Marcelo Marucho, professeur de physique et d’astronomie à l’UT San Antonio, s’est intéressée au cytosquelette, un réseau de filaments présents dans le cytoplasme des cellules, et plus particulièrement aux microtubules. Ces structures, composées de protéines, sont essentielles au maintien de la forme des cellules et au transport de molécules à l’intérieur de celles-ci.

Les travaux de Marucho et de son équipe, présentés dans l’étude “Oscillations électriques dans les microtubules“, publiée dans la revue Rapports scientifiques, suggèrent que les microtubules pourraient jouer un rôle bien plus important que ce que l’on pensait dans la signalisation neuronale. Ils pourraient en effet agir comme des conducteurs, permettant aux signaux électriques de se propager rapidement sur de longues distances à l’intérieur des neurones.

« Comprendre le fonctionnement de ces processus électriques pourrait être crucial pour établir un lien entre le comportement du squelette cellulaire et l’activité des neurones », a déclaré Marucho. L’équipe a démontré que, lorsqu’elles sont stimulées électriquement, ces structures peuvent transférer de l’énergie entre leurs surfaces internes et externes à travers de minuscules ouvertures, appelées nanopores, améliorant potentiellement l’efficacité et la durée de la communication neuronale.

Les implications de cette découverte pour la santé sont considérables. Selon les chercheurs, une meilleure compréhension des dysfonctionnements électriques dans les filaments du cytosquelette pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour certaines maladies neurodégénératives. De plus, le lien entre la communication du cytosquelette et des fonctions cognitives telles que la mémoire et l’apprentissage pourrait conduire à des thérapies visant à améliorer la neuroplasticité – la capacité du cerveau à s’adapter tout au long de la vie.

« Imaginez que votre corps et votre cerveau soient une voiture moderne et de haute technologie : la nature nous l’a fournie et nous avons appris à la conduire et à la faire fonctionner », a illustré Marucho. « Cependant, au fil du temps, vous remarquez que les performances de la voiture ralentissent et que les commandes commencent à mal fonctionner. Vous voulez savoir comment garder votre voiture “saine” pendant de nombreuses années et vous souhaiterez peut-être apporter des modifications pour améliorer ses performances. »

« Une fois que nous comprendrons mieux le fonctionnement de chaque neurone, nous pourrons apprendre à les entretenir, les améliorer et les réparer, tout comme nous le faisons avec nos véhicules », a-t-il ajouté. Cette recherche souligne l’importance de la collaboration entre la physique et la biologie pour décrypter les mécanismes complexes qui régissent le fonctionnement des systèmes vivants et le traitement de l’information.

Plus d’informations :
Md Mohsin et al, Oscillations électriques dans les microtubules, Rapports scientifiques (2025). DOI : 10.1038/s41598-025-24920-w

Fourni par
Université du Texas à San Antonio