NERVEUX (SYSTÈME)Neurobiologie

Neurochimie

La neurochimie privilégie l'abord de la neurobiologie aux niveaux cellulaire et moléculaire. Sa démarche est donc originellement analytique, mais cela ne conduit pas inéluctablement à une conception réductionniste du fonctionnement nerveux comme on l'avance trop communément. Au contraire, les niveaux d'analyse consécutifs tendent à couvrir de proche en proche l'ensemble des fonctions du système nerveux, aboutissant à une neurochimie fonctionnelle étroitement associée à la neuro- et à la psychopathologie. La neurochimie est donc plus qu'un moyen d'étude de la cellule nerveuse et du tissu nerveux en général. En tant que discipline propre, elle contribue à introduire en neurobiologie des concepts originaux sur l'organisation et le fonctionnement du système nerveux.

Les champs de l'investigation neurochimique sont très diversifiés. L'un des plus importants reste l'étude des constituants du système nerveux avec ses différents éléments anatomiques, cellules nerveuses, cellules gliales, nerfs périphériques, jonctions neuro-musculaires, etc. Un deuxième domaine s'attache à l'étude du métabolisme cellulaire – cérébral surtout – aussi bien dans ses composantes communes à l'ensemble des cellules de l'organisme que dans ses particularités, représentant autant de propriétés spécifiques de la cellule nerveuse. Ensuite, la neurochimie s'intéresse aux caractéristiques fondamentales du tissu nerveux, par exemple l'excitabilité neuronale ou encore la mise en place des réseaux nerveux au cours de l'ontogenèse avec les mécanismes de reconnaissance cellulaire, de sélection et de maintien de ces réseaux. Mais le champ incontestablement le plus actif concerne la communication intercellulaire dont les données chaque jour plus complètes ont notamment pour conséquence de faire progresser la compréhension des processus pathologiques, avec pour enjeu le développement de thérapeutiques nouvelles dans le domaine de la neuropsychopharmacologie. Telle apparaît aujourd'hui la neurochimie, en tant que discipline fondamentale, dont les progrès incessants sont liés au développement de technologies nouvelles dans le domaine, certes, de la biochimie, mais aussi de très nombreuses autres disciplines comme la neuroanatomie, l'immunologie ou encore la biologie moléculaire.

Méthodes et objectifs

L'étude des constituants du tissu nerveux fait appel aux techniques de la chimie analytique. Ces constituants sont généralement présents en très faible quantité, quelquefois à l'état de traces. Cela impose la mise en œuvre des techniques de dosage et de purification les plus avancées, comme celles de la spectrométrie de masse ou, surtout, de la chromatographie gazeuse et de la chromatographie liquide à haute performance. Dans ce dernier cas, les chromatographes sont couplés à des détecteurs de molécules extrêmement sensibles donnant accès à des quantités infimes de matériel analysé ; tels les détecteurs électrochimiques permettant l'identification et le dosage, de nombreuses molécules oxydables présentes à l'état de traces au sein du tissu nerveux. Une fois obtenue la purification des neuromolécules, et en particulier dans le cas des protéines et des peptides, c'est leur analyse structurale qui permet, en déterminant leur séquence d'aminoacides, de découvrir, grâce à l'élaboration de modèles conformationnels, des structures moléculaires tertiaires, modèles ayant valeur heuristique dans l'interprétation des fonctions de ces molécules. Des progrès considérables dans l'identification des constituants du système nerveux sont également réalisés par l'utilisation de méthodes liées au développement d'autres disciplines fondamentales comme l'immunologie (cf. figure). La purification et la caractérisation d'anticorps spécifiques contre les constituants cellulaires permettent la réalisation de dosages d'une sensibilité extrême, d'abord utilisés pour les hormones et aujourd'hui pour des molécules de plus en plus nombreuses impliquées tant dans la structure du cytosquelette que dans les processus métaboliques, et ceux de reconnaissance ou de communication intercellulaires. Les mêmes anticorps sont par ailleurs utilisés, chaque fois que cela est possible, dans des techniques de visualisation des constituants du système nerveux grâce aux moyens de [...]

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Systèmes activateur, inhibiteur et facilitateur
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Contrôle du tonus musculaire
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Métabolisme de la 5-hydroxytryptamine
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