A quoi servent les neurones inhibiteurs dans les systèmes de transmission sensorielle

La transmission des informations sensorielles, visuelles, auditives ou somesthésiques depuis les organes des sens jusqu’au cortex cérébral repose sur une chaîne de neurones-relais activateurs dont le neurotransmetteur est le glutamate ou un autre acide aminé excitateur. A chaque niveau de cette chaîne, toutefois, les neurones-relais reçoivent également des contacts synaptiques provenant de neurones voisins, inhibiteurs, dont le neurotransmetteur est généralement l’acide γ-amino-butyrique (GABA). Le mode de fonctionnement de ces circuits inhibiteurs locaux et leur rôle dans la transmission sensorielle sont depuis longtemps des énigmes auxquelles deux récents articles commencent à apporter des réponses. Le dernier relais de ces voies implique des neurones situés dans des noyaux du thalamus, spécifiques de chaque modalité sensorielle (figure 1). A ce niveau agissent deux types de neurones GABAergiques inhibiteurs : des « interneurones » situés dans les noyaux sensoriels eux-mêmes et ne donnant d’arborisation axonale que locale, et les neurones dont le corps cellulaire est situé dans le noyau réticulaire du thalamus qui envoient des axones dans les différents noyaux sensoriels. Ces deux populations de neurones GABAergiques reçoivent des connexions propres qui les placent à des endroits différents dans les systèmes de transmission. Le noyau réticulaire est strictement « en dérivation » de la boucle thalamo-corticothalamique, c’est-à-dire qu’il ne reçoit de messages sensoriels que par des collatérales axonales des neurones-relais du thalamus ou des neurones du cortex cérébral qui projettent en retour vers le thalamus (figure 2A). Les interneurones inhibiteurs sont eux « en parallèle » des neurones-relais puisqu’ils reçoivent directement les informations sensorielles venant des relais préthalamiques (figure 2B). Contrairement aux neurones du noyau réticulaire, qui ne forment que des contacts axonaux (axo-somatiques et axo-dendritiques) avec les neurones-relais, les interneurones forment, en plus, des contacts dendro-dendritiques, dans le cadre de structures très particulières au thalamus sensoriel que l’on appelle des « triades ». Ces triades, qui sont isolées du reste du parenchyme par une gaine de cellules gliales, impliquent (1) une afférence sensorielle, qui donne un contact axo-dendritique activateur sur (2) l’élargissement terminal d’une dendrite de l’interneurone qui forme un contact dendro-dendritique inhibiteur avec (3) la dendrite d’un neurone-relais [1] (figure 2C). Comment fonctionnent et à quoi servent ces différents circuits ? Murray Sherman (Stony Brooks, NY, USA), qui est depuis quinze ans le spécialiste de la triade, touche peut-être, enfin, au terme de sa quête. Il avait démontré, il y a presque dix ans, que l’élargissement dendritique terminal était électriquement indépendant du corps cellulaire de l’interneurone [2]. A quoi pouvait donc bien servir un « sac à GABA » perdu au-delà de toute possibilité de contrôle de la cellule à laquelle il appartenait ? A couper le circuit dès que le message est passé, pour que le neurone-relais soit tout de suite capable de répondre à un nouvel influx, démontre aujourd’hui le même auteur [3]. Ayant observé que les élargissements dendritiques terminaux portent des récepteurs métabotropiques du glutamate, il a étudié les effets d’une stimulation sélective de ces récepteurs sur l’activité des neurones-relais chez le chat. L’activation de ces récepteurs, qui dans ce cas sont normalement mis en jeu spécifiquement par les afférences sensorielles d’origine préthalamique, provoquait une hyperpolarisation rapide et brutale du neurone-relais, suggérant fortement l’existence d’un mini-circuit inhibiteur local, totalement dépendant de l’élargissement terminal de la dendrite de l’interneurone. Pour vérifier pleinement le rôle de la triade dans cet effet, Murray Sherman a utilisé une particularité anatomique du rat. Chez cet animal, le relai somesNOUVELLES