Intervention des gènes dans la mise en place des neurones

Comment notre système nerveux se met-il en place ?

Les gène sont-ils à la base de cette organisation ?

« Dans les années 1960, le neurophysiologiste Roger Sperry a partiellement répondu à cette question en tirant parti des remarquables capacités de régénération du SNC des amphibiens.

Après qu’on a coupé le nerf optique d’une grenouille, les axones des cellules ganglionnaires de la rétine lésée repoussent en quelques semaines et rétablissent des connexions avec leurs neurones cibles dans le cortex visuel, restaurant ainsi une vision normale.

Dans son exp̩rience la plus spectaculaire, Sperry a coup̩ le nerf optique de grenouille, qui, comme les poissons ont les yeux sur les c̫t̩s. Puis, il a tourn̩ lՁ?il de 180 degr̩s dans son orbite, puis il a analys̩ la vision de la grenouille une fois le nerf optique r̩g̩n̩r̩.

Quand on place un leurre derrière une grenouille normale, elle se déplace vers l’arrière pour attraper sa proie.

Quand Sperry faisait l’expérience avec la grenouille dont l’Å?il avait été tourné, elle se déplaçait vers l’avant. »

D’après « Pour la science » Décembre 2002

1.      Quelle est l’expérience témoin de Sperry ?

2.      Interprétez cette expérience. Les aires de projections sont-elles dépendantes du génotype ou de l’environnement ?

« On a identifié deux molécules reconnues par les axones des neurones rétiniens : l'éphrine a2 et l'éphrine a5.

Elles sont ancrées dans la membranes des neurones du toit optique et déclenchent l’arrêt de la croissance du cône de croissance des neurones rétiniens en se fixant sur leurs récepteurs.

On a remarqué qu’un neurone est d’autant plus sensible à l’action des éphrines qu’il porte plus de récepteurs à ces molécules à sa surface. De l’avant du toit optique vers l’arrière, la concentration en éphrines a2 et a5 augment. Or, les récepteurs de ces molécules sont plus exprimés sur les axones des neurones de la rétine postérieure que ceux de la rétine antérieure.

Ainsi, un neurone projette son axone dans une aire visuelle d’autant plus éloignée que son corps cellulaire est situé à l’avant de la rétine. »

                                                     D’après « Pour la science » Décembre 2002

1.      En analysant le texte ci-dessus et la figure 5, indiquez par quel mécanisme l’axone du neurone rétinien « sait » où s’arrêter le long de l’axe antéro-postérieur du toit optique.

2.      Le génome intervient-il dans le « câblage » des neurones ? Si oui, de quelle manière ?