CHAPITRE VII

VARIATIONS DE STRUCTURE ET DE FORME DE LA CELLULE NERVEUSE A L'ÉTAT NORMAL ET PATHOLOGIQUE. INDUCTIONS PHYSIOLOGIQUES TIRÉES DE CES VARIATIONS.

VARIATIONS DE STRUCTURE PERCEPTIBLES A L'ÉTAT NORMAL ET CORRESPONDANT A DIVERS ÉTATS FONCTIONNELS. — VARIATIONS DE STRUCTURE ET DE FORME SOUS L'iNFLUENCE DE CAUSES PATHOLOGIQUES ; SIGNIFICATION DE LA CHROMATOLYSE. — CHANGEMENTS DU RETICULUM NEUROFIBRILLAIRE SELON LES VARIATIONS DE TEMPÉRATURE ET d'aUTRES CIRCONSTANCES.

VARIATIONS DE STRUCTURE DE LA CELLULE NERVEUSE PERCEPTIBLES DANS LES FOYERS NERVEUX A l'ÉTAT NORMAL

Naguère, à l'époque où l'on ne savait examiner les cellules nerveuses que par le carmin ou l'hématoxyline, Flesch et ses élèves, M. Konetr\ Anna Gittis ^, Anna KoUarewsky ^ avaient pourtant observé que, dans un même foyer gris, toutes les cellules ne présentent point le même aspect. Les unes se montrent foncées en couleur; elles ont pris, en effet, de ces pigments basiques à dose massive ; en même temps, elles paraissent plus ou moins recroquevillées. Les autres, de forme moins étriquée, de surface plus large, ayant attiré la matière tinctoriale avec beaucoup moins d'avidité, sont plus pâles. Une telle observation ne pouvait rester à l'état de simple fait, et Flesch et ses élèves furent induits à admettre, dans le système nerveux, dans les ganglions, les noyaux centraux, etc., l'existence de deux espèces de cellules : la première, qui a une vive affinité pour l'hématoxyline, le carmin et, aussi, comme nous allons le voir, pour les couleurs basiques d'aniline ; c'est le type chromophile, et la seconde qui, au contraire, ne manifeste qu'un faible pouvoir d'attraction pour ces produits, d'où sa pâleur relative : c'est le type chromophobe. La même remarque avait été faite aussi par

Pr emièr es observations sur les différences de coloration des cellules d'un même foyer.

Types chromophile et chromophobe de Flesch.

1. KoNEFF, Beitrage zur Kenntniss der peripheren Ganglien. Dissertation Inaug., Berne, 1886.

2. Apjna Gittis, Beitrage zur vergleichenden Histologie der peripheren Ganglien. Dissert. Inaug., Berne, 1807.

3. Kottarewsky, Physiol. u. mikrochem. Beitiâge zur Kenntniss der Nervenzellen, etc. Dissert, inaug., Berne, 1887.

Opinions de Flesch et de sex élèves.

Opinions diverses de Nissl.

Les amas chromatiques ou les étals pyJinomorphe et apyknomorphe de Nissl.

Opinion de Kôlliker ; objections.

Formation de Fétat obscur d'après nous.

Bellonci à l'aide de l'acide osmique, et cet auteur pouvait distinguer par sa coloralion brune plus intense le type chromophile du type chromophobe.

Que signifie cette dualité chromatique? Flesch et ses élèves furent portés à penser qu'elle indiquait l'existence de deux races diverses de cellules nerveuses, ou, mieux, de cellules ayant une composition chimique différente et, par suite, des fonctions différentes.

En appliquant au système nerveux sa méthode spéciale de coloration, Nissl reconnut aussi, un peu plus tard, que les cellules nerveuses sont susceptibles de se colorer diversement. Mais, pour lui, les états chromophile et chromophobe de Flesch n'impliquent pas de différences de composition chimique ; ces états ne dépendraient que de l'abondance variable des grains chromatiques et de leur degré de tassement. Dans un même ganglion, certaines cellules ont leurs amas très rapprochés ; aussi, leur protoplasma apparaît-il foncé, obscur ; à ces cellules, Nissl attribue le nom de pyknomorphes. D'autres ont, au contraire, des dépôts chromatiques éloignés, séparés par de grands espaces clairs ; Nissl les appelle cellules apyknomorphes. Cette diversité d'aspect serait due, d'après cet auteur, non à des races ou à des fonctions diverses, mais aux états fonctionnels différents de la cellule surpris par la fixation rapide du foyer gris ; l'aspect pyknomorphe ou obscur correspondrait à l'état de fatigue de la cellule et l'aspect apyknomorphe ou clair à l'état de repos relatif. Nissl ^ a dernièrement changé d'opinion ; il a interverti les termes de sa classification, donnant ainsi raison à ses contradicteurs Hodge et Mann ; l'état obscur est maintenant l'expression anatomique du repos, l'état clair celui de l'activité.

Pour Kôlliker, ces diverses apparences de la cellule ne représentent que des altérations provoquées parles réactifs fixateurs, l'alcool et le bichromate de potasse. Il est difficile d'accepter cette manière de voir, car les cellules claires et obscures se rencontrent simultanément dans tous les foyers nerveux, et quelle que soit leur situation, superficielle ou profonde, dans le foyer, quel que soit le fixateur employé : acide osmique, liquide de Flemming, sublimé, alcool, formol, etc. En outre, on a souvent occasion de remarquer dans l'écorce cérébrale, dans les centres moteurs et sensitifs, des neurones obscurs entremêlés irrégulièrement de neurones clairs; |il [semble alors peu vraisemblable que le fixateur ait agi de façon différente sur des corpuscules de môme nature, siégeant à la même distance de la superficie de la pièce.

D'autre part, Nissl admet que l'aspect des cellules contractées résulte d'une simple augmentation de la quantité de chromatine protoplasmique. Ce n'est pas notre avis; l'examen attentif de ces cellules nous a appris, en effet, que cet aspect est dû à des changements réels dans la position des amas chromatiques. Ainsi, quand on compare les éléments obscurs aux éléments clairs dans le ganglion de Deiters, l'olive cérébelleuse, le noyau du facial, etc., on observe que le protoplasma a éprouvé une rétraction telle

1. Bellonci, Ueber die centrale Endigung des Nervus opticus bei den VerLebraten. Zelschr. f. Wissenschaftl. Zoologie, Bd. XLVII, 1888.

2. Nissl, Die Beziehungen der Nervenzellensubstanzen zu den thâtigen, ruhenden und ermudeten Zellzustanden. Allg. Zeitschr. f. Psychiatrie, 189(5.

VARIATIONS NORMALES ET PATHOLOGIQUES DU NEURONE

que les corps cellulaires, au lieu de conserver leur figure ordinaire, s'allongent, deviennent fusiformes, triangulaires ou rectangulaires. Les amas chromatiques se sont très amincis et très allongés, au niveau des expansions protoplasmiques, en particulier, et la substance claire qui les sépare se trouve en certains endroits si diminuée qu'elle semble avoir complètement disparu. Ceci explique l'aspect obscur ou opaque du corps cellulaire et la difficulté de reconnaître les fuseaux chromatiques, surtout autour du noyau. Ce dernier, aussi, se montre obscur ou rapetissé ; on ne le discerne même bien que sur les coupes d'une grande ténuité. En somme, le protoplasma ne subit pas une contraction uniforme et concentrique, il se rétracte irrégulièrement dans un sens déterminé, qui est, d'habitude, perpendiculaire à la direction des principales expansions dendritiques ; en même temps, tous les amas chromatiques s'allongent et s'orientent dans le sens opposé à celui de la rétraction, c'est-à-dire dans le sens même des expansions protoplasmiques principales, où ils sont, du reste, plus visibles et sur une plus grande étendue qu'à l'état chromophobe ou pâle.

Nos recherches sur la signification de cet état obscur ne sont pas encore décisives ; néanmoins, si nous avions à choisir, nous adopterions, à l'exemple de Nissl, Mann, Hodge et d'autres, l'opinion qui considère l'état obscur ou pyknomorphe des neurones comme l'expression anatomique de leur repos. Nous avons déjà indiqué dans un de nos travaux ' les caractères qui, dans les cellules obscures, plaident avec force en faveur de cette manière de voir : diminution notable du suc cellulaire, rétrécissement des trajets achromatiques intergrumeleux, relâchement du contact entre le corps et les arborisations nerveuses péricellulaires. L'augmentation du suc, indice d'une nutrition active, la dilatation des espaces conducteurs achromatiques, la turgescence entière du corps, accompagnée tout naturellement d'un contact plus étroit entre celui-ci et les plexus nerveux qui l'entourent, tous ces traits, propres aux éléments clairs, cadrent mieux, au contraire, avec un état d'activité fonctionnelle.

On a essayé, en ces dernières années, de résoudre par voie expérimentale cette question des rapports entre les modifications de structure et de forme des neurones et leurs divers états physiologiques. Les résultats obtenus sont encore très discordants et, même, contradictoires sur nombre de points. La méthode employée a consisté, dans la majorité des expériences, à exciter énergiquement, au moyen de courants électriques, les ganglions sensitifs ou sympathiques d'un côté du corps et à comparer leurs cellules avec celles, restées normales, du côté opposé.

Hodge ^, le premier, est entré dans cette voie nouvelle, en appliquant l'excitation électrique aux ganglions spinaux et à d'autres centres nerveux delà grenouille. Les caractéristiques de la fatigue signalées par lui sont : la diminution de volume et de colorabilité, le recroquevillement du protoplasma

Noire opinion ; l'étal obscur indiquerait le repos du neurone; l'étal clair, son activité.

Recherches expérimentales sur l'aspect des neurones aux divers étals physiologiques.

Caractéristiques de la fatigue du neurone d'après Hodge.

1. Cajal, Estructura del protoplasma nervioso. Rev. trim. microgr., t. 1,1896.

2. Hodge, Centralbl. f. Physiot., Bd. III, 1889, et Journal of Morphology, vol. VII,

Observations de Vas, Lambert et Mann, sur les déplacements du noyau et des amas chromatiques.

Recherches de Lugaro.

Déplacement du nucléole dans l'état d'activité, d'après Magini.

avec production de vacuoles, ceci dans les ganglions spinaux, enfin la créalion de vastes espaces péricellulaires autour des neurones du cerveau et du cervelet. Malheureusement, la technique employée dans ces recherches ne permit pas de déterminer les altérations subies par les amas chromatiques.

Après avoir essayé l'excitation électrique sur le ganglion cervical supérieur du grand sympathique, Vas^ crut noter que les noyaux augmentent de volume et occupent une position excentrique dans le protoplasma ; il crut aussi observer que la chromatine du protoplasma se porte vers la périphérie, d'oîi, autour du noyau, une auréole vide ou presque vide de grains basophiles.

Lambert - répéta les expériences de Vas ; il constata à son tour le déplacement du noyau ainsi que le transport des grains chromatiques à la périphérie du corps; mais il ne put s'assurer de la réalité des changements de volume du noyau et du corps cellulaire.

Mann ^ arriva à de semblables conclusions, après avoir repris les recherches de Vas et de Lambert; il soutint que des matériaux chromatiques s'accumulent dans le protoplasma pendant la phase de repos ; la phase d'activité serait caractérisée, au contraire, par l'hypertrophie du corps et du noyau ainsi que par la consommation des granulations chromatiques périnucléaires.

Lugaro ' a renouvelé avec toutes les précautions expérimentales possibles les essais d'excitation faradique du ganglion cervical supérieur chez le lapin. Voici les conclusions auxquelles il est parvenu : i" l'activité de la cellule nerveuse s'accompagne de turgescence du protoplasma ; 2° la fatigue amène une réduction progressive du volume du corps cellulaire ; 3" si l'activité est continue et de longue durée, le noyau éprouve aussi des modifications analogues à celles du corps, quoique toujours moins intenses et plus tardives ; 4" la quantité de substance chromatique varie avec la taille de la cellule. Dans les premiers moments de l'activité, une augmentation de la masse chromatique est probable ; une diminution ou un éparpillement des grains de cette masse survient, au contraire, dans les derniers moments, quand il y a fatigue.

S'écartant du chemin battu, Magini"' porta ses recherches sur les changements de position du nucléole suivant l'état physiologique du neurone. Comme objet d'étude, il choisit le lobe cérébro-électrique de la torpille. 11 crut observer les faits suivants : le nucléole occupe, en temps de repos, une

1. Vas, Studien iiber deii Bau der Chromatin in den synipathischen Ganglienzellen. Arch. f. miliros. Anat., Bd. XL, 1892.

2. Lambert, Notes sur les modifications i)roduites par l'excitation électrique dans les cellules nerveuses des ganglions sympathiques. Comptes rendus, Société de biologie, 4 novembre 1893.

3. Mann, Histological changes induced in sympathetic, motor and sensory nervecells by funclional activity. Journ. of Anat. and PhysioL, vol. XXIX, 1894.

4. Lugaro, Sulle modificazioni délie cellule nervose nei diversi stati funzionali. Lo Sperimenlale. An. II, 1895.

5. Magini, Communication faite au Congrès médical international de Rome, avril, 1894. — L'orientation des nucléoles des cellules nerveuses motrices dans le lobe électrique de la torpille, dans l'état de repos et à l'état d'excitation. Arch. ital. de biologie, t. XXII, l'asc. 2, 1894.

VARIATIONS NORMALES ET PATHOLOGIQUES DU NEURONE

position centrale ou peu excentrique, dans le noyau ; en temps d'activité, il quitte sa place, se porte rapidement dans la direction del'axone et s'applique si fortement contre la membrane du noyau, qu'il la repousse en une gibbosité. D'après Magini, le cylindre-axe naît du cytoplasma en un point voisin du soulèvement provoqué dans la membrane nucléaire par le nucléole. Le déplacement rapide du nucléole aurait donc pour résultat de heurter le cylindre-axe et d'y développer une onde nerveuse qui irait décharger l'organe électrique.

Si ce phénomène intéressant venait à être confirmé, si, d'autre part, son existence était prouvée dans l'axe cérébro-spinal de tous les vertébrés, on pourrait affirmer que la découverte de Magini constitue vraiment un grand progrès dans notre connaissance de la mécaniquephysiologique de la cellule. Malheureusement, Valenza\ l'unique auteur qui, jusqu'à présent, ait entrepris de contrôler le phénomène du déplacement nucléolaire, ne lui accorde aucune valeur; car, pour lui, la position excentrique du nucléole est un fait normal, presque constant, qui se retrouve indifféremment dans les états de repos ou d'activité. Dans son travail de contrôle sur les effets de l'excitation faradique dans les cellules du lobe cérébro-électrique de la torpille, Valenza déclare, en outre, que, dans la zone la plus fortementexcitée, le noyau des neurones se ride et que la nucléine se condense en son centre, d'où hyperchromatose centrale ; dans les territoires peu excités, au contraire, le noyau se gonfle et sa chromatine se déplace vers la péi'iphéne, d'où hyperchromatose périphérique. De même que Valenza n'a pu confirmer les faits annoncés par Magini, sur les mouvements du nucléole, de même il lui a été impossible de constater les modifications signalées par Hodge et Mann dans la partie chromatique du protoplasma, ainsi que l'augmentation corrélative du corps cellulaire et du noyau, indiquée par Hodge, Mann et Lugaro. Il a cru remarquer, bien au contraire, une diminution marquée du volume de ces parties pendant la phase de fatigue. Valenza nie aussi toute relation entre l'activité fonctionnelle et la quantité de chromatine proloplasmique. D'après lui, les états pyknomorphe ou obscur et apyknomorphe ou clair de Nissl seraient des caractères purement individuels, dus peut-être au degré d'évolution des neurones.

Les recherches plus récentes de Pugnat^ et de Levi ^ ne semblent pas de nature à donner une solution définitive de cette question. Le premier affirme, en effet, que dans les ganghons rachidiens, excités électriquement, chez les jeunes chats, la fatigue se manifeste par la diminution du volume du protoplasma et du noyau, ainsi que par la raréfaction progressive de la substance chromatophile. Le second prétend, au contraire, que les amas de cette substance augmentent de nombre et de volume dans les mêmes circon-

Observations contraires de Valenza ; son opinion. ■

Recherches de Pugnat et Levi.

1. Valenza, I cambiamenti microscopici délie cellule nervose nella loro attività funzionale, etc. Napoli, 1896.

2. Pugnat, Les modifications histologiques des cellules nerveuses à l'état de fatigue. G. R. Acad. des Sciences, 1897.

3. Levi, Contributo alla fisiologia délia cellula nervosa. Riv. di paiol. nerv. e ment., vol. I, 1896.

Expériences de Pergens el Demoor sur Factivité normale des neurones.

Conclusions.

Nécessité de r e c h erches nouvelles.

stances, et que, d'ailleurs, ce sont de simples produits de désassimilalion.

Dans toutes les expériences citées jusqu'ici, l'excilant a été ou bien l'électricité ou bien l'air, c'est-à-dii"e des agents pathogènes suspects, pour le moins, d'exagérer les effets de l'activité fonctionnelle dans le neurone el capables même de provoquer desaltérations histologiques tout à fait anormales. Pour éviter cette grave cause d'erreur, Demoor ^ et Pergens - ont institué des expériences où l'influence hislologique de l'activité normale entre seule en jeu. Le premier de ces auteurs a fait une étude cytologique comparée des centres optiques d'animaux, dont un œil a été maintenu clos pendant un certain temps ; il a ainsi trouvé comme caractéristiques de l'étal de repos : une augmentation de la chromaline protoplasmique el un accroissement du volume total des neurones. Le second a analysé les effets de l'obscurité sur la rétine des poissons ; il a remarqué, pendant la période de repos, un acci'oissement du volume du noyau el de la quantité de chromaline des cellules rétiniennes ; durant le stade d'activité, il se produisait, au contraire, une rétraction du noyau et une abondante consommation de la chromaline.

En résumé, toutes les expériences rapportées ci-dessus semblent aboutir à celle conclusion probable: l'état de repos s'associe à une diminution et de la quantité de chromaline protoplasmique et du volume du corps cellulaire, l'étal d'activité se traduit par des effets contraires.

La question reste incertaine; de nouvelles recherches sont nécessaires; pour être concluantes, elles devront, comme celles de Demoor et Pergens, n'avoir recours qu'aux seuls excitants naturels. Tel est aussi l'avis de Nissl et de Van Gehuchlen.