Eccles John Carew

Quand une cellule nerveuse transmet un message, le signal ne traverse pas simplement le système nerveux comme un courant dans un fil. Il rencontre des zones de contact où une cellule peut exciter ou inhiber la suivante. John Carew Eccles a étudié ces échanges et les mouvements d'ions qui les rendent possibles.

Ses travaux ont notamment rendu mesurables les variations électriques produites du côté récepteur de la synapse, appelées potentiels postsynaptiques, et celles qui se produisent du côté émetteur, appelées potentiels présynaptiques. Cette distinction aide à comprendre comment un message nerveux est transmis, renforcé ou freiné.

John Carew Eccles était un neurophysiologiste australien, c'est-à-dire un chercheur qui étudie le fonctionnement du système nerveux. Son travail porte sur la transmission synaptique, l'ensemble des mécanismes par lesquels une cellule nerveuse agit sur une autre au niveau d'une synapse. Dans ce cadre, ses expériences ont notamment rendu observables les variations électriques du côté émetteur et du côté récepteur de la synapse.

Eccles a étudié la nature électrique du signal nerveux et les mécanismes ioniques qui l'accompagnent. Une variation de la circulation d'ions modifie l'état électrique d'une cellule. Selon l'effet produit, l'activité de la cellule nerveuse suivante est favorisée : on parle d'excitation ; elle peut aussi être freinée : on parle d'inhibition.

Le potentiel présynaptique désigne une variation électrique mesurée dans la membrane ou le compartiment synaptique du côté de la cellule qui transmet le signal. Le potentiel postsynaptique désigne une variation mesurée dans la membrane ou le compartiment synaptique du côté de la cellule qui le reçoit. Une variation enregistrée plus loin dans la cellule ne reçoit donc pas automatiquement l'un de ces qualificatifs. Ces deux notions décrivent des étapes différentes d'une même transmission et ne doivent pas être confondues avec le signal nerveux pris dans toute sa propagation. Pour l'ensemble de ses travaux sur la transmission synaptique, Eccles a partagé le prix Nobel de physiologie ou de médecine en 1963 avec Alan Lloyd Hodgkin et Andrew Huxley.

On suit le passage d'un message entre deux cellules nerveuses reliées par une synapse. La cellule émettrice produit le signal ; la cellule réceptrice porte la réponse observée ; les ions assurent le mécanisme électrique étudié.

D'abord, le signal atteint la membrane ou le compartiment présynaptique de la synapse. Pour s'entraîner, imaginons qu'un relevé montre ensuite une variation dans la membrane ou le compartiment postsynaptique et que l'activité de la cellule suivante soit favorisée : on peut la qualifier de potentiel postsynaptique à effet excitateur.
Une variation enregistrée plus loin dans la cellule doit être décrite séparément. Si l'activité de la cellule suivante est au contraire freinée, l'effet est inhibiteur, même si la variation reste mesurée du côté postsynaptique.

Le contrôle consiste à vérifier la membrane ou le compartiment synaptique où la variation est mesurée : dans le compartiment présynaptique, elle est présynaptique ; dans le compartiment postsynaptique, elle est postsynaptique. Une variation enregistrée ailleurs ne reçoit pas automatiquement l'un de ces qualificatifs. La distinction reste valable même lorsque l'effet final est une excitation ou une inhibition.

Pour décrire une transmission nerveuse, on repère d'abord la cellule qui envoie le signal et celle qui le reçoit. Ce repérage permet de qualifier la variation électrique de présynaptique ou de postsynaptique.

Pour interpréter l'effet sur la cellule réceptrice, on distingue ensuite l'excitation et l'inhibition. L'excitation correspond à une activité favorisée ; l'inhibition correspond à une activité freinée.

Dans un compte rendu de neurophysiologie, cette double lecture est plus précise qu'une simple description du signal nerveux : elle indique à la fois le lieu de la variation et son effet fonctionnel.

Le potentiel présynaptique et le potentiel postsynaptique sont voisins, mais leur critère de séparation est testable : le premier concerne une variation mesurée dans la membrane ou le compartiment synaptique du côté émetteur, le second une variation mesurée dans la membrane ou le compartiment synaptique du côté récepteur. Une variation observée plus loin dans la cellule n'est donc pas automatiquement un potentiel postsynaptique, même si elle survient après la synapse ou provoque ensuite une inhibition.

L'excitation et l'inhibition ne désignent pas non plus un emplacement. Elles décrivent l'effet sur l'activité de la cellule nerveuse suivante. Une variation du côté postsynaptique peut ainsi être excitatrice ou inhibitrice ; le côté de la synapse et l'effet produit répondent à deux questions différentes.

Un piège de lecture consiste à appeler toute variation électrique un signal nerveux complet. Le symptôme est une description qui ne précise ni la zone de la synapse ni l'effet sur la cellule suivante. Il faut alors indiquer séparément le côté présynaptique ou postsynaptique et le caractère excitateur ou inhibiteur.

Un autre piège consiste à déduire l'excitation du seul mot « potentiel ». Le potentiel postsynaptique peut favoriser l'activité ou la freiner. L'observation de l'effet fonctionnel est nécessaire pour trancher entre excitation et inhibition.

Enfin, les mécanismes ioniques expliquent la variation électrique, mais ils ne remplacent pas la distinction entre les deux côtés de la synapse. Une explication complète doit donc relier mécanisme ionique, emplacement de la variation et conséquence fonctionnelle.

Pour prolonger cette lecture, on peut suivre la transmission synaptique comme une chaîne de questions : quelle cellule transmet, quelle cellule reçoit, quelle variation électrique est observée et l'activité est-elle favorisée ou freinée ? Cette grille relie les notions étudiées par Eccles sans les confondre et prépare l'étude plus détaillée des mécanismes ioniques du système nerveux.