Une région du cerveau qui permet, ici, à la souris, de coordonner sa respiration et les mouvements ultrarapides de son museau, soit plus de 700 à la minute, c’est ce que viennent d’identifier ces chercheurs de l’Université de Laval. Ce secret de la coordination entre « pif* » et cerveau permet de mieux comprendre comment le cerveau, humain, peut générer des activités rythmiques qui contrôlent la motricité, le cycle éveil-sommeil et la cognition et comment ces fonctions peuvent être déréglées dans la maladie de parkinson ou dans l’épilepsie. Ces conclusions sont présentées dans l’édition du 28 avril de la revue Nature.
La souris et le hamster explorent et interagissent grâce à leur museau et à leurs moustaches. Mais comment s’harmonisent reniflements et battements de vibrisses, sans interférer avec la respiration normale ou la mastication de l’animal? Ce sont les mécanismes neuronaux qui permettent cette coordination qui ont intéressé ici les auteurs, qui identifient le rôle spécifique d’une zone bien délimitée du cerveau qui agit comme une horloge centrale de la respiration.
Une horloge centrale de la respiration : Cette zone apporte sa contribution rythmique aux neurones moteurs qui animent les vibrisses. A chaque inspiration, elle zone est » remise à zéro ». A chaque inspiration, elle va transmettre les instructions aux autres zones de contrôle oro-facial, comme une horloge maître qui va permettre la coordination de tous les autres comportements avec la respiration.
Ces travaux menés avec des chercheurs américains et japonais suggèrent ainsi que ces comportements complexes seraient coordonnés par la respiration et gouvernés par une horloge centrale située dans le bulbe rachidien. Une sorte d’oscillateur synchroniserait l’activité rythmique des neurones qui actionnent les vibrisses et enverrait des projections neuronales vers les centres moteurs qui contrôlent la plupart des muscles faciaux. Cette découverte explique ainsi la fréquence des reniflements et des battements de moustaches supérieure à 700 à la minute, et la coordination de plusieurs muscles dans les comportements orofaciaux.
« Plusieurs régions du système nerveux central génèrent des activités rythmiques qui contrôlent la motricité, les états d’éveil-sommeil et la cognition » souligne l’auteur principal, Martin Deschênes. Mieux comprendre comment ces oscillateurs neuronaux coordonnent leur activité pour assurer le fonctionnement normal du cerveau permet aussi de mieux comprendre comment un dérèglement de ces rythmes ou de leur contrôle peut entraîner des troubles neurologiques comme le tremblement dans la maladie de parkinson ou dans l’épilepsie.
Sources: *Communiqué Le Fil-Université de Laval et Nature doi:10.1038/nature12076 online 28 April 2013 Hierarchy of orofacial rhythms revealed through whisking and breathing
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