Le cerveau est l’organe le plus actif du corps, le mieux nourri, donc qui produit le plus de déchets métaboliques. Comment se débarrasse t’il de ces déchets toxiques ?
Enfermé dans le crâne, perché au sommet de la colonne vertébrale, le cerveau mène une existence soigneusement gérée. Il ne reçoit que certains nutriments, filtrés à travers la barrière hémato-encéphalique ; un système complexe de membranes protectrices l’entoure. Cet espace privilégié recèle un mystère. Depuis plus d’un siècle, les scientifiques se demandent : si quoi que ce soit pénètre dans le cerveau, comment les déchets en sortent-ils ?
Le cerveau possède l’un des métabolismes les plus élevés de tous les organes du corps, et ce processus génère des sous-produits qui doivent être éliminés. Dans le reste du corps, les vaisseaux sanguins sont protégés par un système de vaisseaux lymphatiques. Les molécules ayant rempli leur fonction dans le sang circulent dans ces tubes remplis de liquide et sont transportées vers les ganglions lymphatiques pour y être traitées. Mais les vaisseaux sanguins cérébraux ne disposent pas d’un tel exutoire. Plusieurs centaines de kilomètres de vaisseaux sanguins, au total, semblent se frayer un chemin à travers ce tissu dense et actif, sans système de déchets correspondant.
Cependant, les vaisseaux sanguins du cerveau sont entourés d’espaces ouverts et remplis de liquide. Ces dernières décennies, le liquide céphalorachidien, ou LCR, présent dans ces espaces a suscité un vif intérêt. « Le LCR pourrait en quelque sorte servir d’autoroute à la circulation ou aux échanges de différents éléments dans le cerveau », a déclaré Steven Proulx, qui étudie le système LCR à l’Université de Berne.
Un article récent dans Cell contient un nouveau rapport sur ce qui se passe autour du cerveauet dans ses cavités cachées. Une équipe de l’Université de Rochester, dirigée par la neurologue Maiken Nedergaard. Ils se sont demandé si le pompage lent des vaisseaux sanguins cérébraux pouvait permettre au liquide de circuler, d’entrer dans les cellules et, dans certains cas, de les traverser, afin de potentiellement activer un système de drainage. Dans un modèle murin, les chercheurs ont injecté un colorant lumineux dans le LCR, manipulé les parois des vaisseaux sanguins pour déclencher une action de pompage, et ont constaté une augmentation rapide de la concentration de colorant dans le cerveau. Ils ont conclu que le mouvement des vaisseaux sanguins pourrait suffire à déplacer le LCR, et peut-être les déchets cérébraux, sur de longues distances.
Lire également dans Cerveau et Psycho
L’équipe a approfondi son interprétation. Ce type de battement, distinct du pouls cardiaque habituel, étant régulièrement observé pendant le sommeil, ils suggèrent que leurs observations pourraient contribuer à expliquer pourquoi le sommeil est réparateur. Cependant, cette hypothèse n’est pas entièrement reconnue.Lorsqu’il s’agit d’attribuer un but au fluide circulant dans le cerveau, de nombreux chercheurs pensent que la vérité reste insaisissable.
Au centre du cerveau se trouvent des cavernes inondées, semblables à de grandes citernes plongées dans l’obscurité, appelées ventricules. Le liquide céphalorachidien s’écoule des parois des ventricules puis se déplace. Sous pression, il ressort ailleurs dans le crâne, descend le long du cou et pénètre dans la colonne vertébrale.
Les scientifiques savent depuis plus d’un siècle qu’au moment de la mort.Le LCR circule de la colonne vertébrale vers le cerveau. Cela suggère que le cerveau vivant assure d’une manière ou d’une autre le mouvement du liquide céphalorachidien, mais personne ne sait exactement comment ni où il circule. Les flèches tracées sur les schémas du cerveau et du crâne pour illustrer son mouvement ne doivent pas être considérées comme une vérité absolue.
« Tout le monde accepte qu’il doit y avoir une sorte de flux ici », a déclaré Christer Betsholtz, professeur de biologie vasculaire à l’Institut Karolinska en Suède. « Environ un demi-litre de LCR est produit chaque jour dans les ventricules, et il doit être évacué. On se dispute encore sur l’endroit où le liquide céphalorachidien est évacué. »