Certaines personnes sont payées pour se poser des questions auxquelles aucun humain lambda ne songerait en temps normal. C’est ainsi que des chercheurs très inspirés en sont venus à se demander comment il était possible de manger sans se croquer la langue.
Après avoir jeté leur dévolu sur quelques souris, des scientifiques ont fini par identifier les neurones responsables du contrôle de la mastication. Leurs travaux ont été publiés dans les journaux eLife et Science.
Manger est une fonction biologique de base comme respirer ou dormir. Cependant, mobiliser une mâchoire est une action complexe qui requiert maîtrise et précision, car la langue doit placer la nourriture entre les dents tout en évitant de se faire broyer elle-même. Si cette opération est mal exécutée, les dents finissent par saisir plus ou moins brutalement la langue. Lorsque nous mangeons, comment évite-t-on l’auto morsure de notre langue ? C’est à cette question que des chercheurs de l'université américaine de Duke sont parvenus à répondre.
"La mastication est une activité que vous pouvez contrôler consciemment, mais si vous arrêtez d'y faire attention, un réseau de neurones interconnectés dans le cerveau le fait pour vous", explique Edward Stanek, co-auteur de l'étude. "Avec mon équipe, nous avons essayé de comprendre comment ce mécanisme fonctionne, et la première étape a été de déterminer où sont localisés précisément les neurones en jeu."
Ce sont les motoneurones qui contrôlent les mouvements de la mâchoire et de la langue. Ces motoneurones ont eux-mêmes une activité régulée par des neurones prémoteurs appartenant à l’aire corticale prémotrice. Cependant, on ignore encore les détails exacts de ces connexions (qui est relié à qui). Après avoir cartographié les circuits neuronaux de la souris influençant l’odorat, les chercheurs ont obtenu une image relativement précise du centre de la mastication.
Un travail synchronisé des neurones prémoteurs et motoneurones
Les scientifiques se sont servis d’une variante atténuée du virus de la rage pour leurs expériences. En effet, ce virus a la particularité de circuler (infecter) à l’intérieur des neurones pour coloniser le cerveau. Cette variante possède en outre un marqueur fluorescent permettant de suivre son parcours à la trace. Il a été conçu pour passer des muscles aux motoneurones et rejoindre les neurones prémoteurs.
Les scientifiques ont injecté le virus marqué dans le muscle génioglosse de la langue et le muscle masséter situé dans la joue. Ils ont remarqué que certains neurones prémoteurs communiquent avec différents motoneurones. Certains commandent l'ouverture de la mâchoire et déclenchent la protrusion de la langue, alors que d’autres régulent la fermeture de la mâchoire et la rétraction de la langue.
"L'utilisation de neurones prémoteurs afin de contrôler plusieurs muscles peut être une caractéristique générale du système moteur", précise Edward Stanek. "Le travail de mon équipe constitue seulement une petite étape dans la compréhension du contrôle des mouvements oro-faciaux", précise-t-il. "Nous n'avons pour l'instant examiné que deux muscles et il en reste au moins dix autres servant à la mastication, mais aussi à boire et à parler. Il reste donc beaucoup de travail pour obtenir une image complète du mécanisme", conclut Edward Stanek.
Sources : sciencesetavenir, pourlascience