Les scientifiques affirment que les manuels de biologie se trompent sur cette partie du corps depuis plus d’un siècle

Il est difficile de croire que les scientifiques font encore des découvertes à l’intérieur du corps humain tout en visualisant à quoi pourrait ressembler une mission habitée vers Mars, mais c’est exactement ce qui se passe. Pendant des années, les manuels de biologie ont décrit les axones des cellules cérébrales comme étant lisses, mais des recherches récentes suggèrent que la forme naturelle des axones pourrait ressembler davantage à un collier de perles. Ces structures en perles peuvent aider à contrôler la rapidité avec laquelle les neurones peuvent communiquer avec d’autres cellules cérébrales.

Des chercheurs de Johns Hopkins Medicine ont mis cette découverte en lumière dans leur étude de 2024 publiée dans Nature Neuroscience. L’équipe de recherche a noté la même apparence perlée dans des dizaines de milliers d’images cellulaires provenant de souris adultes, d’embryons de souris et de neurones cultivés en laboratoire. Selon l’auteur principal, Shigeki Watanabe, « ces découvertes remettent en question un siècle de compréhension de la structure des axones ».

Afin d’observer des axones de neurones extrêmement petits, environ 100 fois plus petits qu’un cheveu humain, les chercheurs sèchent et déshydratent généralement les tissus pour les observer au microscope. Cette déshydratation peut faire perdre aux cellules leur forme originale – pensez à un raisin qui rétrécit après avoir été déshydraté pour devenir un raisin sec. Pour contourner ce problème, ils ont congelé les échantillons afin de préserver leur forme originale. Les chercheurs ont ensuite utilisé des faisceaux d’électrons sur les cellules pour fournir un aperçu précis de leur forme et de leur structure.

Certains axones sont myélinisés, ce qui signifie qu’ils sont entourés d’une couche graisseuse qui accélère la conduction, tandis que d’autres ne sont pas myélinisés. Les axones myélinisés ressemblent à une chaîne de saucisses séparées par des nœuds, et la croyance traditionnelle est que les axones non myélinisés apparaissent comme des tubes avec un diamètre généralement constant. Le perlage observé par les chercheurs dans les axones non myélinisés pourrait aider à contrôler la rapidité avec laquelle les impulsions électriques traversent le cerveau.

Des perlages, ou « varicosités non synaptiques » périodiques, ont déjà été observés dans les axones endommagés par des maladies neurodégénératives telles que la maladie de Parkinson. Chez les personnes atteintes de ces maladies, le perlage se développe souvent à la suite d’une perte de membrane et de l’intégrité du squelette de l’axone. L’idée conventionnelle est que les perles peuvent constituer une barrière naturelle pour empêcher la propagation des dommages neurologiques. Cette étude prouve que le perlage peut se développer dans des cellules saines même sans signes de blessure. Selon Watanabe, un espace plus large permet à davantage de particules chimiques de passer sans provoquer de « bouchons ».

À l’aide d’une modélisation mathématique, l’équipe de recherche a découvert que des espaces plus larges entre les perles entraînaient une vitesse de conduction plus rapide. Les chercheurs ont également appliqué une stimulation électrique à haute fréquence aux neurones, ce qui a provoqué un gonflement des axones jusqu’à ce qu’ils soient en moyenne 8 % plus longs et 17 % plus larges pendant au moins 30 minutes.

Bien que les résultats de cette étude puissent inciter les scientifiques à repenser le fonctionnement des neurones dans le cerveau, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour comprendre si le phénomène de perlage est typique ou s’il s’agit d’une variation inhabituelle. Certains chercheurs restent sceptiques quant aux résultats, affirmant que la congélation nécessaire à la préparation des échantillons pourrait jouer un rôle en donnant aux cellules leur motif perlant.

Watanabe avait déjà remarqué des perles dans le système nerveux des vers et s’y est intéressé davantage après une conversation avec le chercheur suisse Graham Knott. Dans une étude de 2026, la même équipe de recherche est allée plus loin en examinant la structure et les propriétés des neurones humains. Le tissu cérébral humain est difficile d’accès pour les chercheurs, mais ils ont pu l’obtenir lors d’opérations chirurgicales contre l’épilepsie. Les chercheurs ont également noté du perlage dans ces échantillons humains.

Le cerveau est sans doute la structure la plus complexe du corps humain et nous réserve encore de nombreux mystères. Les chercheurs continuent de tenter de cartographier les neurones humains et d’améliorer leur compréhension de ce que contrôle chaque partie du cerveau. Il est peut-être trop tôt pour commencer à redessiner les manuels de biologie, mais cette étude nous rappelle que notre compréhension du cerveau humain est loin d’être complète.