Les neurones des muscles humains accentuent l’impact du monde extérieur

Les capteurs d’étirement dans nos muscles participent aux réflexes qui servent le contrôle subconscient de position et de mouvement. Selon une nouvelle étude publiée dans le Journal de Neuroscience, ces capteurs répondent faiblement à l’étirement de muscle causée par son action volontaire et le plus fortement à l’étirement qui est imposé par des forces externes. La capacité de refléter la causalité peut de cette manière faciliter le contrôle réflexe approprié et l’auto-perception précise.

« Les résultats de l’étude montrent que les récepteurs d’étirement dans nos muscles indiquent plus que lequel des membres se déplace ou à quelle vitesse ; ces capteurs ajustent aussi leurs signaux selon qui a causé le mouvement, » dit Michael Dimitriou, qui a conduit cette étude et est actuellement en poste doc au Département de Biologie Médicale Intégratrice, Umeå Université, en Suède.

Normalement, nous pouvons facilement distinguer les mouvements que nous faisons nous-même des mouvements qui sont imposés à notre corps par des forces externes. La capacité de distinguer entre des événements sensoriels auto-produits et extérieurement générés est cruciale pour une perception précise et pour le contrôle de la position et du mouvement. On croit aussi que cette capacité forme la fondation sur laquelle la prise de conscience de soi-même est construite.

Une telle discrimination entre soi et l’autre a précédemment été pensée pour surgir en conséquence des calculs complexes exécutés dans le cerveau qui utilisent la connaissance antérieure ou les souvenirs des conséquences de nos propres actions. Mais l’étude de Michael Dimitriou montre que l’on peut fournir des informations sur la cause d’un effet sensoriel en temps réel par ce qu’on appelle « les fuseaux neuromusculaires », une classe de récepteurs d’étirement trouvés dans la plupart de nos muscles squelettiques.

Les fuseaux neuromusculaires diffèrent d’autres récepteurs sensoriels, comme les récepteurs d’étirement de la peau, parce que leur sensibilité peut être contrôlée par le système nerveux via des neurones moteur spécifiques. Le but de ce contrôle a été peu clair. Les données neurales présentées par Michael Dimitriou indiquent que ces neurones moteur spécialisés augmentent la sensibilité des récepteurs d’étirement quand le corps est exposé à un stimulus d’étirement extérieurement imposé, comme quand une balle tombante est attrapée dans la main. Parce que les réponses amplifiées des fuseaux signifient des réflexes d’étirement plus forts, l’activité musculaire résultante neutralise immédiatement le mouvement de la main. En faisant un mouvement volontaire, cependant, le système nerveux réduit « automatiquement » la sensibilité des fuseaux dans les muscles s’étirant, nous permettant ainsi de nous déplacer sans induire de forts réflexes d’étirement qui neutraliseraient autrement le mouvement. De forts réflexes d’étirement incontrôlables sont généralement connus sous le terme ‘spasticité’.

« Ces résultats fournissent une explication sur la manière dont les réflexes peuvent être fonctionnellement ajustés pour nous aider à réaliser nos tâches quotidiennes sans exiger le contrôle conscient de sensibilité réflexe ou des calculs complexes dans le cerveau pour prévoir les conséquences sensorielles de nos actions, » dit Michael Dimitriou.

Il croit que ces nouvelles découvertes sont importantes tant pour comprendre les mécanismes neuraux qui sont à la base du contrôle de mouvement et de l’auto-perception, que pour comprendre des états pathologiques où ces mécanismes sont perturbés.

« Avec ces découvertes, nous obtenons aussi de nouvelles connaissances relatives aux mécanismes dont la défaillance peut contribuer aux problèmes neuromusculaires comme la spasticité ou le syndrome de la main étrangère (aussi connu comme ‘syndrome du Dr Strangelove ‘) et aider à identifier des objectifs de traitement potentiels pour ces conditions, » dit Michael Dimitriou.

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