Les avancées fondamentales de la recherche française dans le

MINISTÈRE DES AFFAIRES ÉTRANGÈRES ET EUROPEENNES
N° 17 - mai 2009
Les avancées fondamentales de la recherche française
dans le domaine des neurosciences
Illustration d'une image de
tractographie, montrant une série de
faisceaux majeurs du cerveau humain
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).
© CNRS Photothèque/ CI-NAPS/GIP CYCERON
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
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SOUS-DIRECTION DE LA COMMUNICATION ET DE LA DOCUMENTATION
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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
DIRECTION DE LA COMMUNICATION ET DU PORTE-PAROLAT
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