Le couplage neurovasculaire
Dans la substance grise, les couplages neurovasculaire et neurométabolique correspondent à un ensemble de processus qui permettent de contrôler le débit sanguin et le métabolisme énergétique en fonction de l'activité neuronale.
Dans la substance blanche, le coût énergétique de la transmission de l'information le long des axones myélinisés est réduit et le besoin en couplage neurovasculaire reste inconnu. Des calculs théoriques suggèrent l'hypothèse que, au moins dans les nerfs myélinisés, caractérisés par leur rareté en synapses, le couplage neurovasculaire pourrait ne pas être nécessaire pour la propagation des potentiels d'action.
Le nerf optique, un modèle de tractus axonal myélinisé
Le nerf optique chez le rongeur constitue un très bon modèle de tractus axonal myélinisé. Une équipe de
CIEL (BOABAB/NeuroSpin), en collaboration avec une équipe de
l'Institut de la Vision, a utilisé deux techniques d'imagerie complémentaires pour étudier le couplage neurovasculaire sur toute la longueur du nerf optique :
- l'imagerie biphotonique chez la souris via l'implantation de lentilles pour visualiser les globules rouges et mesurer leur vitesse de déplacement dans les capillaires cérébraux ;
- l'IRM fonctionnelle BOLD à haut champ magnétique (17,2 T) chez le rat, qui permet d'établir des cartes de variations locales transitoires du débit sanguin.
Les chercheurs ont observé que des stimulations visuelles (lumière clignotante ou réseaux mobiles de lignes parallèles) augmentent le flux sanguin dans la rétine, la tête du nerf optique non myélinisée, ainsi qu'au niveau des terminaisons synaptiques du nerf. Cependant, ces stimulations n'affectent pas le flux sanguin ni l'oxygénation dans la partie myélinisée du nerf optique, c'est-à-dire le nerf optique intracrânien et le tractus optique.
Les auteurs concluent que, lors d'une stimulation visuelle naturelle, la propagation des potentiels d'action dans les axones myélinisés activés ne déclenche pas de couplage neurovasculaire.
Contact Institut des sciences du vivant Frédéric-Joliot :