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L’importance mécanique de la myélinisation dans le système nerveux central

Les neurones du système nerveux central sont entourés et réticulés par la myéline, une substance blanche grasse qui s’enroule autour des axones pour créer une couche électriquement isolante. La fonction électrique de la myéline est largement reconnue ; pourtant, son importance mécanique reste sous-estimée. Nous avons combiné des tests de nanoindentation et des colorations histologiques pour corréler la rigidité du cerveau au degré de myélinisation dans des cerveaux immatures, prénataux et matures, postnataux. Nous avons constaté que les tissus de la matière grise et de la matière blanche se sont rigidifiés de manière significative (p≪0,001) lors de la maturation : la rigidité de la matière grise a doublé, passant de 0,31±0,20kPa avant la naissance à 0,68±0,20kPa après la naissance ; la rigidité de la matière blanche a triplé, passant de 0,45±0,18kPa avant la naissance à 1,33±0,64kPa après la naissance. Dans le même temps, le contenu en myéline de la substance blanche a augmenté de manière significative (p≪0,001), passant de 58±2% à 74±9%. La rigidité de la substance blanche et le contenu en myéline étaient corrélés avec un coefficient de corrélation de Pearson de ρ=0,92 (p≪0,001). Notre étude suggère que la myéline est non seulement importante pour assurer une propagation fluide des signaux électriques dans les neurones, mais aussi pour protéger les neurones contre les forces physiques et fournir un réseau microstructurel solide qui rigidifie le tissu de la substance blanche dans son ensemble. Nos résultats suggèrent que la rigidité du tissu cérébral pourrait servir de biomarqueur pour la sclérose en plaques et d’autres formes de troubles démyélinisants. Comprendre comment la maturation des tissus se traduit par des changements dans les propriétés mécaniques et connaître la rigidité précise du cerveau à différentes étapes de la vie a des implications médicales importantes dans le développement, le vieillissement et la neurodégénérescence.