Axones
Un penchant pour la ligne droite

Ce bel éclair vert (fig. 1) qui semble franchir en ligne droite les portes d’un enclos n’est autre que l’axone d’un neurone en train de se développer sur un nanotransistor. Une performance de Sylvie Gory-Fauré et Jacques BrocardSylvie Gory-Fauré et Jacques Brocard
Unité 836 Inserm/Université Joseph-Fourier
de l’Institut de neurosciences de Grenoble et leurs collègues du CNRS qui sont parvenus à contrôler la direction de sa croissance. Comment ? Grâce à de simples contraintes physiques ! Au début du développement d’un neurone, le corps cellulaire émet des prolongements : les neurites. Un seul d’entre eux se différenciera en axone, d’où partiront les potentiels d’actionPotentiel d’action
Signal électrique transmis d’un neurone à l’autre
. Comment imposer le choix du neurite qui se transformera en axone ? En testant plusieurs configurations. Sur la figure 2, en DC, le corps cellulaire repose sur un disque d’où partent trois lignes droites de guidage (L1, L2 et L3) des neurites, tandis qu’en DW, L2 et L3 sont courbes. Résultat : en DW, c’est préférentiellement dans la direction L1 que poussent les axones qui résistent donc à la courbure, tandis qu’en DC, aucune direction ne semble favorisée. Pour augmenter encore le pourcentage de neurites se transformant en axone sur L1, les chercheurs ont testé des supports du corps cellulaire en forme de triangle (TW) ou de boomerang (BmW) : grâce à la forte symétrie interne qu’elle induit, cette dernière configuration est la plus efficace. Les auteurs ont également montré qu’ils pouvaient créer un circuit fermé avec trois neurones (fig. 3), dont les informations transitent dans le sens des aiguilles d’une montre. Et par ailleurs, une fois formé, l’axone (rouge) peut se développer sur des lignes courbes ou droites (fig. 4). Ces résultats sont capitaux pour comprendre comment les neurones se polarisent au cours de l’embryogenèse, mais aussi pour développer des interfaces homme-machine, utiles pour la pose de futurs implants cérébraux par exemple, ce qui nécessite le contrôle de la géométrie et de l’alignement des neurones.

Julie Coquart