Les avancées fondamentales de la recherche française dans le domaine des neurosciences

N° 17 - mai 2009

Depuis une dizaine d’années, en France, les neurosciences progressent de manière spectaculaire. Pour mieux comprendre le fonctionnement du cerveau, elles font appel à des disciplines variées comme la neurobiologie, la psychologie ou l’éthologie. Les chercheurs disposent de nombreuses techniques permettant d’analyser le système nerveux, telles que l’imagerie cérébrale ou de puissants microscopes. L’observation toujours plus fine du cerveau devrait permettre une meilleure compréhension de son fonctionnement, ainsi que la conception de nouveaux outils thérapeutiques. Des questions de tout premier plan qui sont à l’origine de récentes découvertes réalisées par les chercheurs du CNRS (Centre national de la recherche scientifique), de l’INSERM (Institut national de la santé et de la recherche médicale) et du CEA (Commissariat à l’énergie atomique).

Comment fonctionne le cerveau ? La réponse à cette question constitue l’un des défis majeurs du XXIè siècle. Outre l’espoir de trouver des réponses appropriées à certaines formes de handicap, de troubles psychiatriques (dépression, schizophrénie, autisme) et de maladies neurodégénératives (Parkinson ou Alzheimer), la compréhension du cerveau permet de mieux connaître la façon dont les individus interagissent entre eux ou avec leur environnement.

Grâce au développement des scanners, de l’informatique et de la biologie moléculaire, il est devenu possible d’observer l’activité du cerveau en temps réel et de visualiser des zones associées aux opérations mentales les plus diverses. Des dispositifs d’imagerie cérébrale permettent de voir ce que voit une personne, en suivant sur l’écran l’activité de ses aires visuelles. Certains logiciels, comme ceux de l’Institut du cerveau et de la moelle épinière, à Paris, permettent d’analyser, plus finement que l’œil humain, des images obtenues par résonance magnétique (IRM) classique. La récente technique IRM de « tractographie » permet d’étudier les connexions entre différentes régions du cerveau et non plus chaque région de façon isolée.

Peut-on visualiser des émotions, une pensée précise, grâce à l’imagerie du cerveau ? Selon Stanislas Dehaene, directeur du laboratoire CEA-INSERM de neuro-imagerie cognitive d’Orsay, « les expériences récentes montrent qu’il est possible de décoder si un sujet est en train de penser à un mot d’action ou pas, ou bien s’il est en train de mémoriser le chiffre 2 ou le chiffre 8. Toutefois, ces résultats sont des prouesses de laboratoire, elles requièrent la collaboration étroite du sujet, et ne sont pas prêtes d’être appliquées à l’insu d’une personne ! Pas d’inquiétude à avoir, donc, sur le plan des libertés individuelles, mais un grand espoir pour les patients tétraplégiques ou atteints du syndrome d’enfermement (looked-in), qui pourront bientôt, avec l’aide des interfaces cerveau-machine, commander un ordinateur ou un robot par la simple pensée ».

Les maladies du cerveau sont fréquentes, souvent sévères et diverses dans leur manifestation et leur origine. Affections neurologiques ou troubles psychiatriques concernent chaque année une part croissante de la population mondiale. Pour trouver le moyen de guérir le cerveau, les scientifiques ne négligent aucune piste : greffes de neurones, protéines réparatrices, électro-stimulation thérapeutique de zones cérébrales, médicaments du futur…

A l’Institut de physiologie et biologie cellulaires de Poitiers, dès 2007, une équipe du CNRS avait déjà réalisé, avec succès, une greffe de fibres nerveuses de neurones embryonnaires dans le cerveau d’une souris adulte. Des travaux qui ouvrent des stratégies nouvelles pour reconstruire des voies nerveuses centrales endommagées et traiter certaines maladies neuro-dégénératives comme celle de Parkinson et d’Huntington.

C’est une autre prouesse qu’a réalisé l’an dernier l’équipe du Laboratoire Neurobiologie des processus adaptables sur un rat présentant une lésion du cerveau qui perturbait le contrôle de ses mouvements. En y injectant une protéine cérébrale de la famille des neurotrophines, de nouvelles connexions neuronales se sont créées dans la zone dégradée. Cet exploit représente un bel espoir, notamment pour le traitement des traumatismes crâniens et des accidents vasculaires cérébraux.

Parallèlement à l’utilisation de ces nouvelles techniques, les chercheurs continuent d’explorer la voie de la pharmacologie, très active pour lutter contre la maladie d’Alzheimer qui affecte la mémoire, le langage et la capacité de jugement. Les traitements actuels de ces symptômes ciblent l’acétylcholinestérase, une enzyme essentielle à la transmission du signal nerveux en charge de ces fonctions cognitives.

L’équipe grenobloise de l’Institut de biologie structurale Jean-Pierre Ebel, associée à une équipe israélienne, a réussi à observer l’acétylcholinestérase en pleine action, en août 2008. Des résultats complétés, en 2009, par une découverte majeure : celle d’une molécule dont l’injection à des souris malades par une équipe franco-américaine a conduit à un rétablissement des capacités cognitives perdues.

Les pathologies psychiatriques sont également concernées. Les scientifiques de l’Institut de génomique de Montpellier (CNRS) viennent ainsi de prouver la capacité d’une nouvelle molécule synthétique à bloquer le récepteur cérébral de la vasopressine, une hormone impliquée dans la dépression. Autre piste prometteuse : la stimulation cérébrale profonde. Cette technique, destinée au traitement de la maladie de Parkinson, consiste à implanter deux électrodes dans le cerveau, puis à les relier à un stimulateur placé sous la peau. La simulation cérébrale profonde, expérimentée par divers laboratoires en France, suscite aussi de nombreux espoirs pour traiter les troubles obsessionnels compulsifs.

Annik Bianchini

Dernière modification : 28/04/2010

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