Ce n'est qu'un juste retour pour ces cellules nerveuses qu'on a si longtemps crues bonnes à presque rien. Car là-haut dans la boîte crânienne, les astrocytes dévoilent peu à peu leur vrai rôle. Les neurones, trop vite portés au rang de composants biologiques suprêmes, ne seraient donc plus seuls pour expliquer comment fonctionne cette machine si subtile qu'est le cerveau. Révolution dans le monde des neurosciences! Qui s'écrit en partie à l'Université de Lausanne (UNIL): dans la revue scientifique PLoS Biology de novembre, une équipe de la Faculté de biologie et médecine publie des résultats inédits sur ce que le magazine Science & Vie n'a pas hésité récemment à appeler «notre deuxième cerveau».

L'histoire commence en 1858. Dans son livre Pathologie cellulaire , le médecin allemand Rudolf Virchow écrit, en évoquant les neurones: «Il est important de connaître la substance qui se tient entre ces éléments proprement nerveux.» A cette matière cellulaire qui, selon lui, joue le seul et inerte rôle d'armature nourricière et protectrice pour les neurones, il donne le nom de «glie». Puis, l'inanité des cellules «gliales» semble se confirmer au fur et à mesure que progresse l'étude des cellules nerveuses: grâce à des techniques de plus en plus perfectionnées, les chercheurs montrent que les neurones communiquent par le biais d'impulsions électriques. Dans la glie, par contre, pas la moindre décharge. Le rôle de soutien de ces cellules, dix fois plus nombreuses que les neurones, est coulé dans le bronze.

Mais au début des années 1990, l'avènement des nouvelles méthodes d'analyse par fluorescence change la donne. Il apparaît que certaines de ces cellules gliales, appelées astrocytes à cause de leur forme en étoile, sont organisées en réseau, comme les neurones. Mieux: il semble aussi qu'elles communiquent entre elles, mais sur un mode chimique plutôt qu'électrique. Bizarre, se disent les scientifiques. Et si les capacités cérébrales dépendaient aussi de cette «autre» toile cellulaire tridimensionnelle? Un indice conforte cette hypothèse: «Dans le règne animal, les astrocytes sont d'autant plus nombreux que l'espèce est évoluée», explique Stéphane Oliet, directeur de recherches CNRS à l'Institut des Neurosciences de Bordeaux.

Petit à petit, l'image se précise. Des études récentes ont montré que les astrocytes se branchent sur le réseau neuronal exactement là où se trouvent les connexions interneuronales (voir infographie). «Et ce qui est intéressant, c'est justement que les astrocytes modulent les communications entre ces neurones», explique Christel Genoud, biologiste à l'UNIL. Partout dans le monde, les chercheurs tentent aujourd'hui de décrire par quels processus exacts.

Pour leurs travaux, les chercheurs lausannois emmenés par Graham Knott ont utilisé des souris. Certaines voyaient leurs moustaches chatouillées durant 24 heures. «Cela crée, dans la région du cerveau excitée, une surstimulation sensorielle et donc une surproduction d'échanges entre les neurones concernés, explique Christel Genoud. Les neurotransmetteurs chimiques (glutamate) générés en quantité pourraient y causer des troubles du système nerveux. Or ces dommages n'ont évidemment pas lieu pour un simple titillement de moustache…» Pourquoi? En analysant le cortex de ces rongeurs, les chercheurs ont observé que les astrocytes avaient modifié leur anatomie pour réguler au mieux ces dialogues plus nourris entre neurones, et ainsi prévenir tout dégât.

«C'est la première fois qu'une telle adaptation morphologique est démontrée dans le cortex sensoriel», explique la chercheuse. «De plus en plus d'études indiquent que la relation neurones-astrocytes n'est pas statique mais dynamique, commente Stéphane Oliet. Voilà une nouvelle pierre très intéressante apportée à cet édifice.» De son côté, le chercheur français vient de montrer dans la revue Cell que les astrocytes étaient capables, comme les neurones, de libérer des messagers chimiques entrant en jeu dans la communication interneuronale. Par ailleurs, ces cellules étoilées sont en contact étroit avec les capillaires sanguins, voire contrôlent la naissance de nouveaux neurones. N'en jetez plus: elle est définitivement abandonnée, l'image d'une glie figée faisant de la figuration dans la scène cérébrale.

D'autant que l'on sait aussi comment les astrocytes se «parlent» et véhiculent des informations d'un bout à l'autre du cerveau: ces échanges ont lieu sous la forme d'une cascade de réactions chimiques, sorte de vague de calcium qui glisse d'astrocyte en astrocyte. Mais une onde qui se déplace très lentement, 100000 fois moins vite que les signaux circulant sur les voies neuronales. Selon les chercheurs, c'est l'exploitation de ces deux réseaux, tantôt lent, tantôt véloce, qui permet au cerveau de coordonner son activité. «Toutefois, tempère Christel Genoud, il reste beaucoup à comprendre sur la plasticité des cellules gliales.» Comme sur leur rôle dans certaines pathologies cérébrales, comme Alzheimer, avec en point de mire de nouvelles idées de traitement.

L'une dans l'autre, ces connaissances de base acquises depuis 15 ans sur ce «deuxième cerveau» pourraient déjà permettre de répondre à une question intrigante: celle de l'origine de l'intelligence inouïe d'Einstein. Son cerveau, autopsié dès1980, ne contenait pas une densité de neurones extraordinaire. Par contre, certaines aires abritaient une abondance de cellules gliales étonnamment élevée.