Cajal, père des neurosciences modernes

Cela fait 90 ans depuis la mort de Santiago Ramón y Cajal (1852-1934), universellement reconnu comme le père des neurosciences modernes. Cette étape le place parmi les plus grands scientifiques de l’histoire aux côtés de Copernic, Galilée, Newton, Darwin et Einstein. Sa figure est relativement connue : il y a quelques mois, il a été choisi comme «le meilleur espagnol de l’histoire» lors d’un concours télévisé. Cependant, si l’on s’interrogeait sur les raisons de cette pertinence, rares sont ceux qui seraient en mesure d’indiquer leurs découvertes scientifiques.

Cajal était l’un des rares Espagnols à recevoir le prix Prix ​​Nobel et le seul, avec Severo Ochoa, à y parvenir dans les branches scientifiques. Le gouvernement espagnol a déclaré 2022 comme Année de recherche Ramón y Cajal et prolongé cet « événement d’intérêt public exceptionnel » jusqu’au 31 mai 2025. Mais pourquoi ce chercheur est-il si célèbre et reconnu ?

Le fonctionnement des neurones

La principale contribution de Cajal fut théorie neuronale. Il n’a pas découvert le neurone (le type de cellule nerveuse le plus caractéristique), ni même lui a donné un nom, mais c’est lui qui a fourni la preuve scientifique de la théorie selon laquelle ces cellules étaient les unités anatomiques et fonctionnelles du système nerveux. .

Cajal a démonté la théorie réticulaire, alors en vigueur, en démontrant que les neurones maintenaient leur individualité tout en formant des contacts entre eux par contiguïté (ces contacts sont des synapses), sans pour autant constituer un réseau diffus et continu. Il y est parvenu grâce à la technique développée par l’histologue italien Camillo Golgi (1843-1926). Grâce à cette méthode, il a coloré les cellules et a pu les identifier au microscope.

Cajal et Golgi ont partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine de 1906, malgré le fait que l’un était neurologue (Cajal) et l’autre irréconciliablement réticulaire (Golgi).

En outre, Cajal a formulé entre 1891 et 1895 la « loi de polarisation dynamique », un autre principe fondamental des neurosciences. Pour notre sage, les impulsions nerveuses ne se transmettent pas de manière aléatoire, mais suivent une certaine direction : un neurone les reçoit dans ses dendrites et dans le corps cellulaire, et son message de sortie est transmis à travers l’axone jusqu’à ce qu’il atteigne une ou plusieurs synapses, se propageant ensuite. par les dendrites d’autres neurones adjacents.

Plus de 50 ans s’écouleront jusqu’à ce que, grâce au microscope électronique, Sanford Palay oui Georges Palade Ils confirmeront l’existence des synapses et les réticulaires accepteront enfin leur défaite.

Cajal fut aussi, en 1888, le premier à décrire le épines dendritiques. Ces structures sont de minuscules protubérances qui n’apparaissent que sur la membrane cellulaire des dendrites de certains neurones, comme les cellules de Purkinje du cervelet et les neurones pyramidaux du cortex cérébral. Aujourd’hui, nous savons que chaque colonne vertébrale reçoit une synapse spécifique et qu’elles constituent des structures dynamiques fondamentales dans les processus de stockage de l’information, c’est-à-dire pour l’apprentissage et la mémoire.

Neurogenèse et plasticité

Dans le cadre de ses recherches essentielles sur la façon dont le cerveau se forme au cours du développement et neurogénèseCajal a découvert le cône de croissance en 1890. On le trouve à l’extrémité distale des axones lorsqu’ils n’ont pas encore établi de connexions synaptiques. Peu de temps après, il proposa l’hypothèse chimiotactique ou, selon ses propres mots, « neurotrope ».

Pour Cajal, les cônes de croissance axonaux sont attirés et repoussés par différentes substances qui les amènent à former des synapses. Il anticipait ainsi l’existence de ce qu’on appelle molécules de guidage axonalqui n’ont été identifiés qu’un siècle après qu’il les ait eus intuitivement.

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Cajal a également avancé le concept de plasticité neuronale et a proposé l’hypothèse de la gymnastique cérébrale comme mécanisme permettant d’augmenter les connexions neuronales (1895).

En fait, comme le reconnaît le grand neuropsychologue canadien Donald Hebb, ce que nous appelons aujourd’hui «apprentissage hébbien» avait été décrit par Cajal un demi-siècle plus tôt. C’est lui qui décrit en 1901 la première boucle de rétroaction, fondamentale pour le développement de cybernétiqueordinateurs et intelligence artificielle.

Los récents lauréats du prix Nobel de physique et, dans une moindre mesure, la chimie, nous montrent la transcendance de Cajal au-delà des neurosciences.

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Dégénérescence et régénération

Dans la dernière période de son travail scientifique, Cajal s’est concentré sur l’étude de la dégénérescence et de la régénération du système nerveux, luttant toujours contre les réticulaires.

Bien qu’il ait étudié presque toutes les structures du système nerveux, il a consacré une attention particulière à l’anatomie microscopique du cortex cérébral, du cervelet et de la rétine. Nous avons récemment documenté que de nombreuses découvertes concernant l’anatomie et la physiologie du système vestibulaire (responsables de l’équilibre) étaient l’œuvre de Cajal.

Ces découvertes et bien d’autres ont été compilées dans son magnum opus Texture du système nerveux de l’homme et des vertébrésinitialement publié en espagnol (1899-1904). Quelques années plus tard, en tant que nouveau prix Nobel, l’ouvrage a été mis à jour et traduit en français dans le but d’obtenir une plus grande diffusion.

Cajal a donné naissance à l’une des écoles scientifiques les plus brillantes de l’histoire. Leur disciples Ils ont complété le travail du maître avec leurs découvertes et sont allés plus loin.

Cajal ne cesse de nous surprendre, comme l’a souligné l’UNESCO en 2017, c’est pourquoi un Musée national de Cajal et l’École neurologique espagnole, dont la création a été légiférée en juin dernier dans le Journal officiel de l’État mais devrait être finalisée prochainement.