STRUCTURE FIBRILLAIRE DES CELLULES NERVEUSES D'ARTHROPODES

Dans la partie purement histologique de notre travail, nous ne passerons point en revue, ce qui serait beaucoup trop long, toutes les questions qui ont été soulevées tour à tour par nos prédécesseurs, et qui sont encore, comme nous l'avons vu, si éloignées d’une solution définitive; nous choisirons parmi ces questions les “deux qui nous paraissent d’une importance primordiale : la structure de la cellule nerveuse et les relations des prolongements cellulaires.

Ces deux points ne peuvent pas être étudiés avec les mêmes méthodes. Quand on veut se rendre compte du trajet d’un prolongement cellulaire, quand on veut connaître le lieu où il aboutit, ses relations avec d’autres cellules et d’autres fibres, il faut avoir recours soit à la méthode de Golgi, soit à la méthode d'Ebrlich, qui ont été conçues précisément dans le but d’éclaircir ces problèmes de topographie cellulaire. En revanche, ces deux méthodes ne peuvent pas donner de renseignements sur la structure intime du protoplasma. Traitée par la méthode de Golgi, la cellule nerveuse se présente avec une coloration d'un noir d’ébène, et cette coloration est si intense qu’elle ne laisse même pas apercevoir le noyau de la cellule. Les colorations au bleu de méthylène, sans avoir la même intensité, sont également impropres à nous renseigner sur la struc-

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ture du protoplasma. La cellule nerveuse colorée par le bleu de méthylène laisse encore voir son noyau et même ses nucléoles, mais l'image manque de netteté. Pour ces recherches de structure, rien ne vaut, à ma connaissance, la méthode de Viallanes; c'est des résultats obtenus par cette méthode remarquable et encore trop peu connue que nous parlerons dans le présent chapitre.

Si l'on ouvre un traité quelconque d'histologie et qu'on lise avec soin ce qui a trait à la cellule nerveuse, on y trouvera l’affirmation explicite ou implicite de cette idée que le prolongement cellulaire n’est pas autre chose, comme son nom l'indique, qu’une expansion du corps de la cellule, une expansion de son protoplasma, qui se faconne en forme de fibres pour recueillir ou transmettre les excitations en un point plus ou moins éloigné du corps cellulaire. Cette idée paraît être en confirmation avec les recherches microscopiques les plus récentes, qui montrent que lorsqu'on emploie les doubles colorations, par exemple pour différencier le protoplasma et le noyau, on obtient une coloration uniforme pour le protoplasma et le prolongement cellulaire : preuve évidente, semble-t-il, que ces deux éléments présentent une identité parfaite de composition chimique.

Et cependant, si l’on réfléchit aux fonctions de la fibre nerveuse et du corps protoplasmique, on ne peut s'empêcher de remarquer que ces fonctions sont quelque peu différentes; la fibre nerveuse, comme sa forme, son trajet et son point d’aboutissement dans les organes sensoriels périphériques et dans les muscles l'indiquent nettement, la fibre nerveuse est avant tout un organe de conduction, de transmission; elle recueille l'impression et la porte au corps protoplasmique, ou bien elle la recoit du corps protoplasmique et la transmet à la périphérie, au muscle ou à la glande. Le corps protoplasmique, au contraire, est sous l'influence directe du noyau dont le rôle physiologique a été si bien mis en lumière par les expériences modernes de mérotomie; le corps protoplasmique luimême joue un rôle actif dans les phénomènes de division cellulaire, qu'il dirige au moyen des centrosomes émanés de sa substance. Cet ensemble de faits tend à montrer que le corps protoplasmique est le centre de fonctions importantes, et qu'il n’a pas simplement un rôle de conductibilité. Dès lors, il est vraisemblable qu'à cette différence de fonctions doit correspondre une différence de constitution chimique; mais ce n’est là qu'une hypothèse; et nous avons

hâte d'ajouter que les faits paraissent la confirmer.

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Nous sommes arrivé, au moyen de la méthode de Viallanes, compliquée par une coloration à la safranine, à obtenir une coloration différente pour le protoplasma cellulaire et pour les fibres nerveuses qui en émanent. Nous avons obtenu pour la première fois cette double coloration en traitant les cellules nerveuses de l'Écrevisse et d’autres Crustacés. On sait que pour les recherches histologiques certains types d'animaux constituent des sujets d'élection; le phénomène dont nous parlons nous paraît trop important pour ne pas s'étendre au groupe entier des Arthropodes.

Rappelons d’abord ce qu’on peut voir si on se contente de dissocier le tissu nerveux vivant d’une Écrevisse dans le sang de l'animal, ou si on favorise la dissociation, suivant le procédé de Ranvier, en laissant séjourner un ganglion pendant vingt-quatre heures dans l’alcool au tiers, et ensuite en le secouant fortement dans un tube à essai, pour obtenir par cette action mécanique la dissociation de quelques cellules nerveuses qu'on recueille ensuite au fond du tube au moyen d'une pipelte. Cette méthode met sous les yeux de l’observateur des cellules à protoplasma granuleux, avec un noyau peu visible et des nucléoles très réfringents. A l’état frais, nous n'avons pas pu saisir nettement la structure fibrillaire dont il va être question, bien qu'on puisse la deviner en quelque sorte quand on la connaît déjà.

Si on fixe la pièce par le sublimé, qu’on la durcisse, qu'on la coupe et qu'on la colore sur lame au moyen du cuivre, de l'hématoxyline et ensuite de la safranine, on n'obtient encore rien de satisfaisant. Nous possédons beaucoup de préparations auxquelles nous avons fait subir sur lame la méthode complète de Viallanes et de la safranine, et nous n'y trouvons pas, au moins avec une parfaite évidence, la double coloration du protoplasma et de la fibre nerveuse. j

Pour que cette double coloration se produise, il y a wne condition expresse, Sur laquelle nous ne saurions trop insister, c'est que la coloration par l'hématoxyline, après mordançage par le sulfate de cuivre, soit faile in toto. Nous ne pouvons donner les raisons du fait, mais nous nous portons garant de son exactitude. Quand la coloration par l'hématoxyline a été faite in toto, on colore par la safranine sur lame, et alors on constate nettement que la fibre nerveuse présente une coloration d'un bleu vert intense, analogue à celle du noyau, tandis que le protoplasma de la cellule prend une belle coloration rouge, parfois un peu violacée (pl. I, fig. 2).

Il est sans doute important d'ajouter qu'on peut, même en réduisant cette technique à son maximum de simplicité, obtenir la double coloration. Si l’on a soin de ne pas faire agir trop longtemps l’hématoxyline sur la pièce, ou encore si on fait usage de solutions d'hématoxyline plus faibles que celles dont nous avons indiqué plus haut la formule, on obtient des cellules faiblement colorées; le protoplasma apparaît en vert jaune, en même en jaune brunûtre, tandis que la fibre nerveuse est colorée en bleu vert, ou en vert franc (fig. 4, pl. I), ce qui tient à ce que la fibre nerveuse condense avec beaucoup plus d'énergie que le protoplasma cette matière colorante. On peut donc avec une seule matière colorante obtenir pour la fibre nerveuse et le protoplasma de la cellule une double coloration. Mais nous devons ajouter que ce résultat est moins certain et moins évident que celui que donne l'emploi de la safranine; à lui seul, il ne serait pas significatif, étant donné le nombre considérable des nuances que l'hématoxyline peut produire, suivant des conditions multiples et parfois difficiles à préciser !. Nous n'insistons pas sur ces réactions un peu infidèles, qu'on ne reproduit pas toujours à volonté, et nous pensons qu’il vaut mieux s’en tenir à la double réaction par l'hématoxyline et la safranine.

Donnons à ce propos quelques détails de plus sur les réactions produites par ces diverses matières colorantes.

La safranine, à la condition que son action soit de peu de durée, et qu'elle s'exerce sur une coupe fortement pénétrée de coloration verte, agit d’abord et presque exclusivement sur les cellules conjonctives qui sont disséminées dans la masse du ganglion, et sur les enveloppes conjonctives du ganglion. Nous possédons des coupes où cette élection est absolument satisfaisante. Les cellules nerveuses conservent leur coloration verte, plus pâle pour le protoplasma, plus intense pour le noyau : et la substance ponctuée conserve également la même coloration.

Si l'on fait agir la safranine pendant un temps plus prolongé

4. Puisque loccasion s'en présente, nous cilerons ici un fait curieux : le traitement par l'hématoxyline nous a donné pour loute la série de ganglions abdominaux d’une Écrevisse des colorations différentes pour les connectifs dorsaux ; les uns étaient colorés en vert franc, d'autres en bleu, d'autres en rouge tirant sur le roux; comme ces différences de colorations spéciales étaient les mêmes pour les deux connectifs d’une même paire, el les mêmes aussi dans des ganglions différents, nous pensons qu'il y a là une preuve que ces connectifs ont chacun une composition chimique propre; mais n'ayant pas pu, malgré beaucoup de recherches, reproduire à volonté ces différences de coloration, nous avons renoncé à poursuivre dans cette voie.

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(pendant une heure, par exemple, et même un temps beaucoup plus long) sur une coupe qui à été peu fortement modifiée par le cuivre et l'hématoxyline, on obtient des résultats sensiblement différents. La safranine colore en rouge vif les fibrilles de la substance ponctuée, le protoplasma des cellules nerveuses el leurs nucléoles; mais les tubes nerveux de grande dimension qui sillonnent la substance ponctuée, principalement les tubes nerveux géants des connectifs, et ceux que l’on voit pénétrer dans les cellules gardent leur coloration verte; il en est de même pour les noyaux des cellules nerveuses. Il résulte de ces différentes réactions qu'une même cellule nerveuse à son protoplasma et ses nucléoles colorés en rouge, son noyau et son cylindre-axe colorés en bleu. Nous avons constaté à plusieurs reprises que ces colorations’ différentes et si tranchées peuvent rendre de grands services dans la lecture des coupes.

Si on ne colore que par la safranine une coupe fixée par le sublimé, on obtient des cellules dont le nucléole est coloré en rouge vif, dont le noyau reste pâle, et dont le protoplasma se colore nettement: dans ce protoplasma on voit parfois se dessiner un cordon pâle qui se continue dans le prolongement cellulaire; c’est le cylindre-axe intracellulaire, qui ne présente point d’affinité pour la safranine (fig. 3, pl. I).

Avec la coloralion au carmin borique et au picrocarminate, nous ne sommes point parvenu à voir le cylindre-axe intracellulaire. Enfin, dans des coupes fixées par l'acide osmique (liqueur d'Hermann), nous n’avons pas réussi davantage à discerner le faisceau intracellulaire.

Il résulte de ce qui précède que puisqu'on peut colorer différemment le protoplasma et son expansion en forme de fibre, cette méthode de double coloration permettra de connaître les relations de ces deux éléments: nous avons pu, en effet, suivre la fibre nerveuse après sa pénétration dans le corps cellulaire et nous rendre compte de ce qu’elle devient. Nous rencontrons ici une question à propos de laquelle notre court historique a montré qu'il s'est produit une masse énorme de controverses. Bien que Remak ait nettement observé, il y a bientôt un demi-siècle, la structure fibrillaire des fibres nerveuses, ce point important a été contesté par un très grand nombre de ses successeurs. Nos préparations nous semblent lever tous les doutes; la fibre nerveuse est bien constituée, comme

= l'a pensé et figuré Remak, par un faisceau de fibres parallèles, et ces fibrilles, au moment où elles pénètrent dans le corps protoplasmique, peuvent être suivies pendant une certaine partie de leur trajet.

Nous allons étudier principalement : le cylindre-axe intracellulaire et la structure fibrillaire du protoplasma.

Cylindre-axe intracellulaire.

On peut répartir les cellules nerveuses des ganglions de la chaîne ventrale de l’Écrevisse en trois grandes catégories.

1° Dans la première catégorie, nous comprenons les cellules dans lesquelles le cylindre-axe pénètre sans qu'on puisse saisir aucun détail sur le mode de pénétration ; la substance du cylindre-axe paraît être en continuité directe avec celle du protoplasma, et c’est tout (on voit des cellules de ce genre figurées dans la figure 6, pl. D). :

2° Dans une seconde catégorie de cellules, on observe une légère striation de lignes circulaires et concentriques; et de plus, on peut constater que ces fibrilles, disposées régulièrement autour du noyau, convergent vers le cylindre-axe et s’y réunissent, ce qui montre que ce sont bien les fibrilles du cylindre-axe qui entourent le noyau de la cellule et en sillonnent le protoplasma. Cette structure est celle qui a été le plus souvent décrite; elle a été figurée, notamment, par Vignal chez le Homard (op. cit., fig. 8, pl. IV).

Cette figure montre un certain nombre de fibrilles du cylindreaxe, qui en pénétrant dans la cellule s’écartent régulièrement les unes des autres et entourent le noyau, de manière à représenter une striation concentrique. Vignal n’a pas pu suivre ces fibrilles dans leur trajet autour du noyau : il ne leur fait décrire qu'un demi-cercle. Sa description est incomplète, et nous y ajouterons les points suivants :

Les fibrilles font le tour complet de la cellule, et entourent par conséquent le noyau d’une série de cercles complets; c'est ce que l'on aperçoit nettement sur les coupes qui passent à travers le prolongement cellulaire ainsi que le noyau; mais sur des coupes orientées différemment, sur des coupes obliques, ou sur des coupes très superficielles, on peut constater que la distribution des fibrilles dans le protoplasma de la cellule est loin de se faire d’une manière aussi simple; c’est ce que nous montrons ci-après.