Garder l’équilibre grâce à un duo sensoriel
MĂŞme s’il s’est produit il y a plus de 300Ěýmillions d’annĂ©es, le passage de la vie marine Ă la vie terrestre semble avoir laissĂ© des traces sur les mĂ©canismes qui nous permettent de garder notre Ă©quilibre.
« Cette dĂ©couverte sera vraisemblablement source de controverse au sein de la communautĂ© scientifiqueĚý», affirme KathyĚýCullen, chercheuse principale d’une Ă©tude qui a fait l’objet d’un article publiĂ© rĂ©cemment dans . La professeure Cullen s’intĂ©resse Ă cette question depuis plus de dix ans en compagnie de son collègue MauriceĚýChacron, qui enseigne lui aussi au DĂ©partement de physiologie de l’UniversitĂ© Ć˝ĚŘÎ岻ÖĐ.
« Nous avons découvert que deux canaux sensoriels transmettent au cerveau l’information sur la façon dont nous nous déplaçons dans l’espace au moyen de deux approches fondamentalement différentes. Il s’agit d’une première », affirme la professeure Cullen. « Qui plus est, nous croyons que le passage de la vie marine à la vie terrestre pourrait expliquer pourquoi ces canaux envoient l’information au cerveau de façon différente. »
Deux types de signaux neuronaux contribuent au maintien de l’équilibre
L’enregistrement et l’analyse de l’activitĂ© cĂ©rĂ©brale de macaques pendant leurs activitĂ©s quotidiennesĚý– quĂŞte de nourriture, marche, course, dĂ©placements dans les arbres et toiletteĚý– ont permis aux chercheurs de dĂ©couvrir que le cerveau des singes reçoit deux types de signaux très diffĂ©rents lorsqu’ils se dĂ©placent.
«ĚýLes scientifiques savaient dĂ©jĂ que deux types de rĂ©cepteurs dĂ©tectent les mouvements dans l’oreille interne des animaux terrestres, mais ils n’avaient jamais vraiment compris pourquoi », prĂ©cise MohsenĚýJamali, boursier postdoctoral Ă l’UniversitĂ© Harvard dont les travaux de doctorat ont menĂ© Ă cette dĂ©couverte. « Nous avons dĂ©couvert que c’est la transmission de deux types très diffĂ©rents de signaux aux neurones cĂ©rĂ©braux qui permet le maintien de l’équilibre. L’un de ces signaux est extrĂŞmement fluide, comme la voix suave d’un chanteur de charme qui passe facilement d’une note Ă l’autre, tandis que l’autre est rapide et survient Ă des moments bien prĂ©cis, un peu comme les battements d’un tambour qui s’accordent avec un solo de guitare. »
L’environnement sensoriel du mouvementĚý: de la mer Ă la terre
Selon les chercheurs, les diffĂ©rents types de signaux Ă©mis par ces deux canaux afin de nous aider Ă percevoir les mouvements de notre corps dans l’espace seraient une consĂ©quence directe des grands changements survenus au cours de l’鱹´Ç±ôłÜłŮľ±´Ç˛Ô. Il s’agirait en fait d’une forme d’adaptation aux diffĂ©rentes stratĂ©gies nĂ©cessaires pour se dĂ©placer au sein d’environnements sensoriels avec des caractĂ©ristiques bien diffĂ©rentes.
« Lorsque vous vous imaginez nager dans la mer, vous pouvez alors ressentir la résistance de l’eau sur votre corps ainsi que son effet enveloppant, presque visqueux. Il est donc logique que l’information sur les mouvements que nous effectuons soit transmise au cerveau à l’aide de signaux fluides et faiblement modulés comparables à la voix d’un chanteur », explique le professeur Charron. « Comme le corps est soumis à une résistance beaucoup plus faible sur la terre ferme que dans l’eau, il doit faire preuve d’une plus grande capacité de perception lorsqu’il se déplace afin de pouvoir réagir très rapidement aux changements et maintenir son équilibre. C’est là où une milliseconde de plus ou de moins peut faire toute la différence. »
Améliorer la qualité de vie des personnes atteintes de troubles de l’équilibre
Après avoir dĂ©couvert ces deux canaux de l’oreille interne dont le rĂ´le consiste Ă envoyer des signaux sensoriels au cerveau pour contribuer au maintien de l’équilibre, les chercheurs s’efforcent maintenant de comprendre comment le cerveau interprète et traite l’information qui lui est transmise. Ainsi, KathleenĚýCullen travaille actuellement avec ses collègues de l’UniversitĂ© JohnsĚýHopkins, Ă Baltimore, afin de concevoir de meilleurs implants vestibulairesĚýsusceptibles d’aider les personnes qui souffrent de vertiges et de troubles de l’équilibre. Les premiers essais cliniques sont en cours, et la professeure Cullen a hâte de pouvoir utiliser les donnĂ©es recueillies afin d’amĂ©liorer la qualitĂ© de vie de ces personnes.
L’article « Self-motion evokes precise spike timing in the primate vestibular system », par M.ĚýJamali et coll. a Ă©tĂ© publiĂ© dans la revue Nature Communications. DOIĚý: 10.1038/ncomms13229
Cette étude a été financée par les Instituts de recherche en santé du Canada et les National Institutes of Health Research.
±Ę±đ°ů˛ő´Ç˛Ô˛Ô±đ˛ő-°ů±đ˛ő˛ő´ÇłÜ°ůł¦±đ˛őĚý:
Kathleen Cullen
DĂ©partement de physiologie
UniversitĂ© Ć˝ĚŘÎ岻ÖĐ
Kathleen.cullen [at] mcgill.ca (interview en anglais)
Maurice Chacron
DĂ©partement de physiologie
UniversitĂ© Ć˝ĚŘÎ岻ÖĐ
Maurice.chacron [at] mcgill.caĚý(interview en français)
Cynthia Lee
Relations médias
UniversitĂ© Ć˝ĚŘÎ岻ÖĐ
cynthia.lee [at] mcgill.caĚý
514-398-6754
