Comment le chlore dirige la crise express
Un neurone qui vient de se calmer ressemble à un pianiste qui retire ses mains du clavier. Mais à l'intérieur, un travail silencieux se poursuit : de minuscules pompes expulsent les ions chlorure vers l'extérieur, remettant l'instrument en état de marche. Si les pompes ne suivent pas, le chlore s'accumule — et alors le signal inhibiteur, censé apaiser la cellule, se met soudain à l'exciter. Ce paradoxe, selon une nouvelle étude, pilote le développement d'une crise d'épilepsie.
Les auteurs ont construit un modèle informatique de réseau de neurones où l'équilibre excitation/inhibition dépendait précisément de cette « recharge » chlorée. Ils ont fait varier un paramètre clé — la proportion de signaux inhibiteurs qui ouvrent les canaux d'entrée du chlore — et ont observé comment la crise traverse différents stades. Quand cette proportion est faible, les convulsions s'estompent rapidement ou ne démarrent pas du tout. Si on l'augmente, le réseau entre en phase tonique : les muscles se tendent comme une corde. Puis vient la phase clonique, avec des secousses rythmiques. À des valeurs élevées, des vagues spirales d'activité parcourent le cortex, et il devient presque impossible de les arrêter par l'inhibition.
Un tournant curieux s'est produit pour des valeurs intermédiaires du paramètre : la phase tonique disparaissait et la crise passait directement aux secousses cloniques. De plus, lorsque les auteurs modifiaient simultanément la force des connexions excitatrices et inhibitrices, le tableau se compliquait. L'augmentation de l'excitation élargissait la zone des convulsions, tandis que le renforcement de l'inhibition, à l'inverse, allongeait la période calme avant la crise et étouffait la phase clonique. Ainsi, la chimie simple d'un seul ion se transforme en chef d'orchestre de tout un cortège de symptômes. Et le pianiste au clavier retrouve le contrôle — ou le perd, si l'équilibre chloré est rompu.
Chez les nouveau-nés, la pompe à chlore ne fonctionne pas encore à pleine puissance, donc le GABA excite souvent les neurones — cela pourrait aider à construire les connexions dans le cerveau en croissance.
Dans le roman « Des fleurs pour Algernon », l'intelligence est contrôlée par un seul paramètre — ici, un simple équilibre chloré joue un rôle similaire.