DEUXIÈME LEÇON

(7 décembre 1878)

Théories sur le développement du système nerveux.

Théorie de Hensen ou de l'étirement. Faits sur lesquels elle s'appuie. —

Cellules de Tépendyme chez les batraciens anoures et urodèles. — Cellules

épithéliales sensorielles de Max Schultze. Théorie de Schwann. Les nerls seraient formés par des cellules soudées bout

à bout.

Théorie du bourgeonnement du centre vers la périphérie. Faits qui viennent

à l'appui. — Difficulté d'expliquer l'association entre la perception et la

réception.

Messieurs,

Je m'ocduperai avec vous celle année des terminaisons des nerfs sensilifs.

Cette élude forme la suile nalurelle de celles que j'ai entreprises les années dernières^ J'ai commencé l'analyse histologique du système nerveux par l'étude des nerfs; puis je me suis occupé des terminaisons des nerfs moteurs dans l'organe électrique de la torpille et dans les muscles striés volontaires. L'an dernier, les terminaisons des nerfs dans le cœur sanguin, dans les cœurs lymphatiques, dans l'œsophage et dan:j les muscles lisses, ont fait l'objet de nos investigations.

Nous voici arrivés aux nerfs sensilifs.

Il est impossible de séparer l'étude des terminaisons nerveuses sensilives de celle des téguments.

C'est en effet dans les téguments que sont placés les organes du tact, et c'est aux dépens du feuillet externe du blastoderme que se développent les organes des sens spéciaux.

L'organe de la vue paraît seul faire exception, mais en réalité la rétine est également d'origine ectodermique.

En effet, les vésicules oculaires primitives, aux dépens desquelles elle se forme, ne sont que des dépendances des vésicules cérébrales, qui proviennent elles-mêmes du feuillet externe du blastoderme. Chez les invertébrés cette origine est plus directe, la rétine étant simplement formée par un enfoncement de Pectoderme. C'est pour cela que chez eux l'extrémité des bâtonnets est tournée en avant, tandis que chez les vertébrés elle est dirigée en arrière.

Les organes des sens supérieurs ou plutôt leurs éléments essentiels se développent donc aux dépens du feuillet externe du blastoderme, soit directement, soit d'une façon indirecte, comme cela a lieu pour la rétine des animaux vertébrés.

Ce sont là des faits que je reprendrai par la suite, lorsque je m'occuperai du sens de la vue. Vous voyez donc déjà, messieurs, combien l'anatomie comparée est utile à la solution des grands problèmes d'anatomie générale. Vous vous rendrez encore bien mieux compte de cette utilité, lorsque je m'occuperai avec vous de l'histogenèse des centres nerveux. Bien que je sois en-

DU SYSTÈME NEUVEUX. 17

core loin du moment où je compte vous en entretenir, je dois cependant vous communiquer dès aujourd'hui quelques notions qui s'y rattachent, et qui vous seront utiles pour comprendre la morphologie des organes des sens.

Vous savez que, chez les vertébrés , le système nerveux apparaît d'abord sous la forme d'une gouttière, le sillon dorsal. Cette gouttière est tapissée de cellules épithéliales dépendant de Tectoderme, et qui sont les premiers éléments nerveux qui apparaissent dans le corps. Elles sont analogues aux cellules des autres régions jle Tectoderme, sauf qu'au lieu d'être cubiques ou plus ou moins aplaties, elles sont allongées, plus hautes que larges; elles peuvent être appelées des cellules cylindriques.

Au fur et à mesure que le développement se continue, ces cellules prolifèrent, tout en gardant une forme cylindrique ou dérivée de cette dernière. Alors on y remarque un arrangement qui leur est commun avec les épithéliums cylindriques complètement développés. Chaque cellule s'allongeant de manière à conserver la même hauteur qu6 la couche épilhéliale tout entière, certaines s'amincissent à leur partie supérieure, tandis que leur noyau se trouve situé plus ou moins loin de la superficie; d'autres, au contraire, ont leur noyau situé superficiellement et se terminent par une extrémité profonde effilée qui s'insinue entre les portions renflées de leurs voisines. Il résulte de là que les noyaux des cellules peuvent se montrer disposés en trois ou quatre rangées successives et faire croire, fiu ^

RANViER. — Anat. générale.

i8 THÉORIES SUR LE DÉVELWPEMENT

Texislence d'un épithélium stratifié ; mais en réalité il n'y a qu'une seule rangée de cellules qui atleignent toutes jusqu'à la surface et jusqu'à la base de la couche épilhéliale.

D'après Hensen (4), ce serait aux dépens de ces cellules épilhéliales proliférées et plus ou moins étirées que se produiraient toutes les cellules nerveuses et toutes les fibres nerveuses, non seulement celles qui existent dans les centres cérébro-spinaux , mais aussi celles qui sont distribuées à la périphérie de l'organisme. En un mol, toute cellule nerveuse aurait une origine épilhéliale.

Avant de vous exposer la théorie de cet auteur et pour vous la faire bien comprendre, je dois revenir sur certains faits aujourd'hui parfaitement établis.

Hannover est le premier, du moins à ma connaissance, qui ait observé que les cellules épilhéliales cylindriques de l'épendyme chez la grenouille adulte portent à leur extrémité profonde un prolongement extrêmement long. J'ai disposé sous un de ces microscopes une préparation sur laquelle vous reconnaîtrez bien ce détail de structure. Vous verrez les cellules cylindriques de l'épendyme donner naissance à de longs filaments, qui s'enfoncent dans la profondeur de la masse cérébrale et que l'on a désignés sous le nom de fibres radiées.

Chez les urodèles (triton, salamandre, axolotl), la disposition des cellules épithéhales est la même et leurs

(1) Hensen, Beohachtungen ûber die Befruchtung und Entwicklung du Kaninchens und Meerschweinchens (Zeilchr. f. Anat. u, Entwicklungsger srhichte, t. I, 1876, p. 213). '

prolongements sont encore beaucoup plus nets. En examinant les préparations que j'ai disposées sous ces microscopes, vous constaterez Timportance considérable

des cellules de Tépendyme par rapport aux autres cellules des centres nerveux.

Sur une coupe faite au niveau du plancher du quatrième ventricule chez un triton, vous remarquerez que les cellules de Fépendyme sont courtes et qu'elles possèdent un noyau volumineux, analogue à celui des cellules nerveuses. Au lieu du prolongement filiforme très allongé qui existe chez la grenouille, ces cellules possèdent à leur extrémité profonde un pédicule assez court et assez épais, sur lequel on peut reconnaître, surtout après l'action de Tacide osmique, une striation longitudinale bien marquée. Cette striation longitudinale des prolongements des cellules de l'épendyme les rapproche des cylindres-axes. Nous avons vu en effet que les cylindres-axes sont striés longitudinalement et que cette striation est due, comme Remak l'avait dit il y a longtemps déjà, à ce qu'ils sont constitués par un grand nombre de fibrilles.

Les prolongements desjcellules de l'épendyme possèdent donc un caractère cylindraxile. La coloration brune légère que leur donne l'acide osmique suffit à prouver que ce ne sont pas des fibres banales, élastiques ou conjonctives.

Ces prolongements ont encore un autre caractère important, lien part de petits rameaux, qui souvent ont été coupés par le rasoir à peu de distance de leur origine, mais que l'on voit aussi quelquefois se mettre en rapport

*^J TIIÉOBIES âCR LE DÉTELOPPESEUT

avec les cellules nerveuses situées plus profoD^^meoL

Du reste, chez les urodèles^ ïe& cellules Derreuses soDt situées immédiatement au-dessous des eeliotes épithéliales de répendyme^ comme pressées cootre elles et les unes contre les autres^ entremêlées aTec les fibres qui partent des cellules épithéliales. Plas loin, vers la profondeur, on n en rencontre plus; elles sont remplacées par une couche de fibres uerTeuses transtersates.

Chez la grenouille^ au contraire^ comme tous arez pu vous en convaincre , les cellules cérébrales sont déjà beaucoup plus éloignées des cellules épithéliales du ventricule et beaucoup plus di^rsées dans toute 1 étendue du cerveau, ce qui ccH'respond à un stade de développement plus avancé.

Une disposition différente, que vous observerez aussi sous un de ces microscopes et qui se rencontre également dans le plancher du quatrième ventricule chez les urodèles, est celle-ci : Les tiges qui partent des cellules épendymaires et qui se dirigent d'abord parallèlement vers la profondeur, forment, à un moment donné, par leur entre-croisement une sorte de guilloefaageoo de treillis, au delà duquel elles se poursuivent dans le cerveau.

Je n'insisterai pas davantage survies variétés diverses d'arrangement que présentent les cellules nerveuses chez les urodèles. Je tiens seulement à vous faire remarquer que cette accumulation de toutes les cellules nerveuses dans le voisinage immédiat de Tépithélium épendy maire correspond à un des premiers stades du développement des centres nerveux chez les animaux supérieurs, et montre que chez les urodèles ces centres soot

DU SYSTÈME NEUVEUX. 21

arrêtés à une phase de développement tout à fait rudimentaire. Je vous ferai observer aussi que cette disposition sépare profondément les batraciens urodèles des batraciens anoures.

Toutefois, ce n'est pas simplement en vue de ces conclusions que je vous ai montré ces préparations des centres nerveux et des cellules de Tépendyme. Mon but était d'attirer votre attention sur cet épithélium singulier, dérivé du feuillet externe, formé par des cellules à la fois épithéliales et nerveuses, et qui se rapproche par ces caractères du revêtement épithélial de Thydre d'eau douce, dont j'ai eu Toccasion de vous entretenir dans une de mes leçons d'il y a deux ans (4). Mais les cellules de Tépendyme nous intéressent encore plus par le prolongement qu'elles envoient dans la profondeur (les centres cérébro-spinaux, et par lequel, ainsi que vous venez de le constater, elles se mettent en relation directe avec les cellules nerveuses proprement dites.

Envisagées de cette façon, les cellules de Tépendyme présentent une grande analogie avec les cônes et les bâtonnets de la rétine, avec les cellules de l'odorat, les cellules du goût, les cellules de l'organe de Corli. En un motj elles rentrent dans le type généralement accepté aujourd'hui de l'épilhélium sensoriel.

Le type de l'épithélium sensoriel a été créé par Max Schultze dans un travail remarquable, fondamental même, sur l'organe du sens de l'odorat (2).

(l) Voy. Leçons sur V histologie du système nerveux, t. I, p. 11. {"!) Max Schultze, Untersuchungen uebzr den Bau der Nasenschleimhaut (Abhandlungen der nalurforschenden Gesellscliaft zu Halle, 1862).

2îJ THÉORIES SUR LE DÉVELOPPEMENT

Étudiant la muqueuse olfactive, Max Schullze y découvrit des cellules spéciales, dispersées entre les cellules épilhéliales ordinaires. Ces cellules se composent d'un prolongement phériphérique qui aboutit à la surface de la membrane muqueuse, d'une portion moyenne renflée contenant un noyau, et enfin d'un prolongement central grêle et variqueux. Vous pourrez remarquer tous ces détails sur une de ces cellules isolée et placée sous un de ces microscopes.

Max Schultze considéra le prolongement central muni de varicosités comme l'analogue d'une fibrille nerveuse. Vous savez, en effot, que les fibrilles nerveuses présentent souvent, après Taction de certains réactifs et même à l'état frais, des varicosités semblables. Il pensa que l'extrémité de cette fibrille nerveuse devait être en rapport avec un nerf de sensibilité spéciale, le nerf olfactif, et que la cellule en question n'était autre chose qu'une cellule sensorielle olfactive. Max Schultze ne put cependant pas établir objectivement, je veux dire constater par une observation directe, la continuité de ces cellules avec les fibres du nerf olfactif. Mais son hypothèse était tellement séduisante qu'elle fut admise sans contestation par tous les histologistes. Quelques-uns même ont exagéré et ont cru que la continuité avait réellement été démontrée.

Quoi qu'il en soit, l'existence de cellules spéciales intercalées aux cellules épithéliales ordinaires est incontestable et incontestée. Il y a des cellules analogues dans tous les organes des sens supérieurs, et- l'on a admis, comme pour celles de l'organe de l'odorat.

qu'elles sont en relation direcle avec les fibres nerveuses, en un mot qu'elles sont de nature nerveuse, et constituent une classe à part à laquelle on a donné le nom de cellules sensorielles.

Je ne suis entré dans ces détails au sujet des cellules de Tépendyme, de leurs prolongements profonds et de leur analogie avec les cellules sensorielles, que pour vous préparer à comprendre la théorie de Hensen sur le développement du système nerveux.

Nous venons de voir que, selon toute probabilité, les nerfs de sensibilité spéciale se termineraient, non pas dans^ le terme ne serait pas exact, mais/>ar des cellules épithéliales. D'un autre côté, la fibre nerveuse sensitive a évidemment pris naissance dans une cellule nerveuse des centres cérébro-spinaux. Il y a donc, d'une part, dans les centres une cellule nerveuse de perception, d'autre part, à la périphérie, une cellule de réception. Entre les deux, la fibre nerveuse formerait comme une sorte de pont extrêmement allongé. C'est en partant de là que Hensen a construit sa théorie du développement du «ystème nerveux.

On sait depuis longtemps que, lorsqu'une cellule quelconque se divise, les deux cellules nouvelles qui en procèdent restent pendant un certain temps unies par un pont protoplasmique, qui s'allonge plus ou moins avant de se rompre. D'après Hensen, la fibre nerveuse qui se trouve placée entre la cellule nerveuse centrale et la cellule sensorielle ne serait autre chose qu'un pont inlercellulaire de ce genre extrêmement allongé, résultant de la division incomplète d'une cellule primitive à

la fois nerveuse et épithéliale. En d'aulres termes, la cellule sensitive ou sensorielle périphérique et la cellule nerveuse centrale ne seraient en réalité qu'une seule et • même cellule en voie de division, d'une division qui ne s'effectuerait jamais d'une façon complète.

Cette théorie de Hensen, à laquelle conviendrait assez le nom de théorie de Tétirement, s'appuie sur le fait embryologique connu et suftîsamment illustré pour vous par les préparations que je vous ai montrées tout à rheure, à savoir, que toutes les fibres et toutes les cellules nerveuses des centres proviennent des cellules de Tépendyme par voie de division.

Hensen a simplement étendu à tout le système nerveux ce mode de développement. Il a supposé que toutes les terminaisons nerveuses, sensitives ou motrices, étaient des cellules, ou plutôt des moitiés de cellules, reliées par les fibrilles des nerfs à leur autre moitié, les cellules nerveuses centrales. Le pont résultant de la division se serait étiré sans se rompre, au fur et à mesure du développement.

Fondée sur les considérations de morphologie que je viens de vous exposer, la théorie de Hensen a, dans sa simplicité, quelque chose de séduisant. Son auteur a cherché à en augmenter le crédit par des preuves indirectes ou d'ordre négatif. Les voici :

Personne, dit-il d'abord, n'a jamais observé l'extrémité d'un nerf en voie de croissance, ce qui inc[iquerait, d'après lui, que cette extrémité Hbre n'existe pas et serait en faveur de son hypothèse que la ternjinaison nerveuse se fait toujours par une cellule.

Eli second lieu, ce qui confirmerait cette opinion, c'est qu'il n'y a jamais d'erreur dans la distribution des nerfs périphériques aux organes terminaux.

Pour répondre au premier argument de Hensen, je vous rappellerai que, dans les expériences sur la dégénération et la régénération des nerfs après les sections transversales, on voit très nettement les fibres nerveuses nouvelles bourgeonner à partir du segment central du nerf sectionné.

Ces expériences, du reste, nous fournissent également la réponse au second argument de Hensen, car nous avons vu, dans le bourgeonnement des nerfs en voie de régénération, les fibres nerveuses néoformées suivre dans leur croissance les trajets les plus extraordinaires, jusqu'à remonter même dans le nerf d'où elles émanent. Il peut donc parfaitement y avoir erreur dans la distribution des fibres nerveuses (1).

Comme vous le voyez, ces observations suffisent pour réfuter les arguments de Hensen, et c'est en général ce qui constitue le peu de force de ces preuves dites négatives, elles tombent devant le premier fait bien observé qui les contredit.

Nous trouverons bientôt d'autres faits, plus décisifs encore, contre la théorie de Tétiremenl. Quant à présent, je me contenterai de vous rappeler la terminaison des nerfs dans les muscles et dans les organes électriques, terminaison qui ne saurait être considérée comme se faisant dans des cellules.

(i) Leçons sur Vhistologie du système nerveux, t. II, p. 77.

Nous avons donc ici une occasion d'appliquer la doctrine traditionnelle du Collège de France, telle que je vous l'exposais dans la précédente leçon, à savoir, qu'il faut abandonner une théorie, quelque séduisante qu'elle soit, dès qu'elle est en contradiction avec les faitsv

Mais, bien que la théorie de Hensen ne puisse plus être soutenue aujourd'hui, je n'en devais pas moins l'exposer devant vous, à cause de son importance et de sa vraisemblance.

Il était d'autant plus indispensable de la'discuter que, dans ces derniers temps, Merkel a publié des faits qui lui sont favorables, et d'après lesquels la terminaison des nerfs dans les organes du tact se ferait par des cellules comparables à celles des sens supérieurs.

xMais, me direz-vous, si cette séduisante théorie de Tétirement n'est pas fondée, en est-il d'autres que nous puissions mettre à la place?

Avant tout, je dois vous parler de la théorie de Schwann, la plus ancienne de toutes celles qui ont été émises sur le développement et sur la croissance du système nerveux.

D'après Schwann, les nerfs s'accroîtraient par des cellules placées bout à bout. A une première cellule il s'en souderait une seconde, à celle-ci une troisième, et ainsi de suite jusqu'à constituer une chaîne continue qui irait depuis la cellule nerveuse centrale jusqu'à la terminaison périphérique. La connaissance récente des étranglements annulaires et des segments inlerannulaires

semblait venir à l'appui de cette ancienne conception. Aussi Engelmann l'a-t-il reprise dans ces dernières

années, en soutenant que chaque segment interannulaire est véritablement une cellule.

J'ai démontré (4) que les segments interannulaires correspondent, à la vérité, à des cellules, mais à des cellules qui sont simplement surajoutées à la fibre nerveuse proprement dite. Ces cellules ne font qu'entourer le cylindre-axe, qui les traverse sans en faire partie, comme un fil traverserait un chapelet de perles. Le cylindre axe est une émanation directe de cellules nerveuses. Je dis à dessein de cellules nerveuses, parce que les fibrilles qui constituent un cylindre-axe peuvent provenir de plusieurs cellules différentes, et qu'il est absolument impossible, dans l'état actuel de la science, de déterminer le nombre des cellules d'où émanent les fibrilles qui forment un seul cylindre-axe.

Reste une troisième théorie, celle contre laquelle s'élève Hensen, la théorie de la croissance continue vers la périphérie. Cette théorie me paraît la plus probable; c'est la seule qui corresponde aux faits connus aujourd'hui. Les observations que nous avons faites sur la régénération des nerfs sectionnés lui donnent un grand appui. Peut-être aurons-nous, dans le cours de nos recherches, l'occasion de l'établir sur des expériences moins longues à réaliser, et sur des faits plus faciles à reconnaître que ce processus si compliqué de la régénération des nerfs.

Cette théorie n'explique pas, il est vrai, comment il se fait qu'il n'y ait pas erreur de distribution, au moins

(1) Leçons sur Vhistologie du système nerveux, t. I, t>. 128.

entre les fibres sensitives et les fibres motrices. Or, cette erreur ne se produit pas. Schwann a fait pour le démontrer une expérience très intéressante, il pratique chez une grenouille la section du nerf sciatique, puis il attend que la régénération se soit produite. Mettant alors à nu les racines motrices et sensitives de ce nerf, il constate que les premières, excitées, déterminent exclusivement les mouvements de la patte correspondante. L'excitation des secondes, au contraire, ne produit aucun mouvement direct.

La théorie du bourgeonnement des nerfs du centre vers la périphérie n'explique pas non plus, je Tavoue, comment une fibre nerveuse sensitive atteint à coup sûr sa véritable terminaison, comment, par exemple, une fibre destinée au tact ira rejoindre dans la peau Torgane tactile qui est son appareil de réception. Cette association entre l'organe percepteur et l'organe récepteur, dont on se rendrait parfaitement compte par la théorie de Hensen, nous devons avouer que nous n'en comprenons pas le mécanisme. C'est là un problème dont Téquation n'est pas encore posée et dont on ne saurait par conséquent espérer de trouver la solution. Aujourd'hui nous en sommes réduits à dire que la distribution des nerfs à la périphérie ou tout au moins l'arrivée de ces nerfs dans les organes spéciaux dépend du plan général de l'organisme, c'est-à-dire de cette, force qui édifie la forme et la maintient.