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C'est peu dire que les progrès accomplis dans le champ des neurosciences bouleversent notre perception et notre compréhension de l'activité cérébrale. Un travail de chercheurs français publié dans la revue Cell apporte aujourd'hui des éléments originaux quant au rôle pouvant être joué par les cellules gliales (Cell 2006;125:775-84). On parle généralement peu de ces cellules découvertes en 1891 par Santiago Ramón y Cajal. Le cerveau contient à peu près neuf fois plus de cellules gliales que de neurones, une découverte faite au début du XXe siècle et qui ne fut pas étrangère à l'émergence du mythe selon lequel l'homme n'utiliserait qu'une petite partie de son cerveau. On avait progressivement cerné le rôle de ces cellules dans diverses formes d'assistance aux neurones (soutien physique, apport énergétique, etc.). Un rôle des cellules gliales dans la prise de fonctionnalité des connexions synaptiques, et donc dans la vitesse d'apprentissage, avait d'autre part été récemment établi.L'originalité des travaux de Stéphane Oliet et de ses collaborateurs (Unité Inserm 378 «Neurobiologie morphofonctionnelle») réside dans la démonstration du rôle joué par des cellules gliales dans la communication cérébrale. Ces chercheurs viennent en effet d'établir que ces cellules interviennent dans les phénomènes de mémoire et d'apprentissage du cerveau, activité que l'on tenait jusqu'à présent uniquement générée par les neurotransmetteurs.En pratique, les chercheurs de Bordeaux montrent qu'une relation anatomique étroite entre cellules gliales et neurones conditionne le bon fonctionnement de récepteurs indispensables à la transmission de l'information cérébrale : les récepteurs du glutamate de type NMDA (N-méthyl-D-aspartate).Les liaisons concomitantes d'une molécule de glutamate sur ces récepteurs et d'une molécule de D-sérine (acide aminé synthétisé et libéré par les cellules gliales) déclenchent le passage de l'influx nerveux d'un neurone à l'autre. «Pour étudier l'impact de l'environnement glial sur la transmission synaptique, les chercheurs ont utilisé une particularité anatomique liée à l'allaitement chez le rat, explique-t-on auprès de l'Inserm. Au cours de cette période, la région de l'hypothalamus impliquée dans l'éjection de lait subit des remaniements anatomiques qui se caractérisent par une rétraction des cellules gliales enserrant les neurones. Résultats : chez les animaux allaitants, cette rétraction entraîne une diminution du taux de D-sérine libéré dans la fente synaptique et une réduction du nombre de récepteurs NMDA activables lors de l'arrivée de l'influx nerveux.»Cette régulation de l'activité des récepteurs NMDA a des conséquences sur la transmission synaptique courante mais aussi sur la plasticité synaptique à long terme. Les cellules gliales libérant la D-sérine influencent à la hausse le nombre de récepteurs NMDA activables, et par conséquent favorisent ainsi la mise en place de modifications persistantes de la communication neuronale.Les chercheurs estiment que les cellules gliales participent activement aux processus de «mémoire synaptique» à la base de l'apprentissage et de la mémorisation dans le cerveau des mammifères. Ces travaux contribuent à l'émergence d'un nouveau concept : celui de la «synapse tripartie». En effet, dans le schéma classique, on représente toujours une synapse avec l'élément présynaptique, d'où provient l'information, et l'élément postsynaptique, qui reçoit cette information. Aujourd'hui il faut ajouter un troisième élément, la cellule gliale, qui détecte et intègre le signal synaptique mais peut y répondre en libérant des substances actives que l'on appelle des «gliotransmetteurs» comme la D-sérine.A l'avenir, l'équipe de Stéphane Oliet tentera de démontrer que ce processus s'applique à toutes les régions du cerveau comme les centres classiques de la mémoire : l'hippocampe, le cervelet ou le cortex cérébral. Si tel est le cas, notre vision actuelle de la communication cérébrale et de la mémoire serait complètement modifiée. Si la régulation par les cellules gliales est démontrée à plus grande échelle, de nouvelles perspectives sont envisageables. On sait en effet que le dysfonctionnement des récepteurs NMDA est impliqué dans de nombreuses maladies neuronales, comme la schizophrénie ou la maladie d'Alzheimer.