{"id":1238,"date":"2016-04-04T19:01:13","date_gmt":"2016-04-04T18:01:13","guid":{"rendered":"http:\/\/www.blog-lecerveau.org\/?p=5236"},"modified":"2022-01-04T21:04:47","modified_gmt":"2022-01-04T20:04:47","slug":"pourquoi-notre-cerveau-est-il-si-energivore","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/debutant\/2016\/04\/04\/pourquoi-notre-cerveau-est-il-si-energivore\/","title":{"rendered":"Pourquoi notre cerveau est-il si \u00e9nergivore ?"},"content":{"rendered":"<p><img loading=\"lazy\" class=\"alignleft size-full wp-image-5237\" title=\"metabolisme\" src=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/wp-content\/uploads\/metabolisme.jpg\" alt=\"\" width=\"210\" height=\"291\" \/><\/p>\n<p>Cette semaine on va causer \u00e9nergie, celle requise au bon fonctionnement de votre cerveau et, \u00e0 la fin de ce billet, du mien qui me permet d\u2019\u00e9crire ces lignes. Et comme on est sur le blogue du <em>Cerveau \u00e0 tous les niveaux<\/em>, on va consid\u00e9rer la question aux deux niveaux extr\u00eames de ce site, le mol\u00e9culaire et le social !<\/p>\n<p>Partons du <span style=\"color: #008080;\"><a href=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/blog\/2016\/03\/28\/lactivite-endogene-du-cerveau-force-a-repenser-plusieurs-phenomenes\/\"><span style=\"color: #008080;\">billet de la semaine derni\u00e8re qui attirait l\u2019attention sur l\u2019activit\u00e9 endog\u00e8ne du cerveau<\/span><\/a><\/span> pour aborder sa grande demande \u00e9nerg\u00e9tique constante au niveau mol\u00e9culaire. En effet, <a href=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/blog\/2016\/01\/25\/5077\/\">je l\u2019ai d\u00e9j\u00e0 \u00e9crit ici<\/a>, bien qu\u2019il ne repr\u00e9sente que 2% du poids du corps humain, le cerveau consomme en permanence environ 20% de l\u2019\u00e9nergie nutritive et de l\u2019oxyg\u00e8ne absorb\u00e9 par le corps. C\u2019est donc, et de loin, l\u2019organe le plus \u00e9nergivore de l\u2019organisme comme le montre l\u2019image ci-dessus o\u00f9 son activit\u00e9 m\u00e9tabolique est compar\u00e9e \u00e0 celle du c\u0153ur et du foie.<!--more--><\/p>\n<p>On sait que le cerveau contient deux grands types de cellules, <span style=\"color: #008080;\"><a href=\"http:\/\/lecerveau.mcgill.ca\/flash\/i\/i_01\/i_01_cl\/i_01_cl_ana\/i_01_cl_ana.html\"><span style=\"color: #008080;\">les neurones<\/span><\/a><\/span> et <span style=\"color: #008080;\"><a href=\"http:\/\/lecerveau.mcgill.ca\/flash\/i\/i_01\/i_01_cl\/i_01_cl_ana\/i_01_cl_ana.html#2\"><span style=\"color: #008080;\">les cellules gliales<\/span><\/a><\/span>, <span style=\"color: #008080;\"><a href=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/blog\/2010\/11\/15\/moins-de-cellules-gliales-quon-le-pretend\/\"><span style=\"color: #008080;\">\u00e0 peu pr\u00e8s en \u00e9gales quantit\u00e9s (soit 85 milliards)<\/span><\/a><\/span> pour les uns et les autres (bien que les proportions varient grandement selon les structures c\u00e9r\u00e9brales consid\u00e9r\u00e9es). Or ce sont les neurones qui sont les ogres \u00e9nergivores de notre cerveau, consommant \u00e0 eux seuls pr\u00e8s de 80% de l\u2019\u00e9nergie c\u00e9r\u00e9brale. Et pour faire quoi ? Principalement pour faire fonctionner <span style=\"color: #ff0000;\"><a href=\"http:\/\/lecerveau.mcgill.ca\/flash\/a\/a_01\/a_01_m\/a_01_m_fon\/a_01_m_fon.html\"><span style=\"color: #ff0000;\">des transporteurs d\u2019ions (ou \u00ab\u00a0pompes ioniques\u00a0\u00bb)<\/span><\/a><\/span> qui sont des prot\u00e9ines transmembranaires permettant de sortir certains ions et d\u2019en faire entrer d\u2019autres dans le neurone contre leur gradient \u00e9lectrochimique.<\/p>\n<p>Car il faut rappeler que tous nos processus c\u00e9r\u00e9braux, desquels d\u00e9coule notre pens\u00e9e, reposent sur de l\u2019activit\u00e9 \u00e9lectrochimique (<span style=\"color: #ff0000;\"><a href=\"http:\/\/lecerveau.mcgill.ca\/flash\/a\/a_01\/a_01_cl\/a_01_cl_fon\/a_01_cl_fon.html\"><span style=\"color: #ff0000;\">les \u00ab\u00a0influx nerveux\u00a0\u00bb ou \u00ab\u00a0potentiels d\u2019action\u00a0\u00bb<\/span><\/a><\/span>) qui circulent le long des axones de nos neurones qui forment des r\u00e9seaux complexes \u00e0 diff\u00e9rentes \u00e9chelles (notre \u00ab\u00a0<span style=\"color: #008080;\"><a href=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/blog\/2016\/02\/15\/5126\/\"><span style=\"color: #008080;\">connectome\u00a0<\/span><\/a><\/span>\u00bb). Or un influx nerveux est produit par l\u2019entr\u00e9e d\u2019ions sodium dans le neurone et par la sortie quasi imm\u00e9diate d\u2019ions potassium, cr\u00e9ant ainsi la d\u00e9polarisation br\u00e8ve qui se transmet de proche en proche et qu\u2019on appelle potentiel d\u2019action. Et si ce potentiel d\u2019action peut se produire si rapidement (en quelques millisecondes), c\u2019est que les ions entrent et sortent tr\u00e8s vite d\u00e8s l\u2019ouverture de leurs canaux respectifs dans la membrane cellulaire en suivant leur gradient \u00e9lectrochimique. Ils vont ainsi rapidement du compartiment le plus concentr\u00e9 vers le moins concentr\u00e9 sans avoir besoin d\u2019un apport d\u2019\u00e9nergie pour le faire.<\/p>\n<p>Mais alors pourquoi les neurones sont si \u00e9nergivores ? Simplement parce que s\u2019il n\u2019y avait que ce processus \u00e0 l\u2019\u0153uvre, cela ne prendrait pas de temps pour que les gradients \u00e9lectrochimiques deviennent \u00e9gaux de chaque c\u00f4t\u00e9 de la membrane neuronale et toute possibilit\u00e9 de g\u00e9n\u00e9rer de nouveaux influx nerveux serait impossible. Il faut donc constamment recr\u00e9er ces gradients \u00e9lectrochimiques en pompant activement du sodium \u00e0 l\u2019ext\u00e9rieur du neurone et du potassium \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur de celui-ci, et \u00e7a, \u00e7a demande de l\u2019\u00e9nergie ! En passant, il n&rsquo;est pas inint\u00e9ressant de noter que la fa\u00e7on dont cette prot\u00e9ine-pompe change de forme pour accomplir son travail n&rsquo;a \u00e9t\u00e9 \u00e9lucid\u00e9 qu&rsquo;en 2013 comme l&rsquo;explique le premier lien ci-dessous (qui mentionne aussi que 40% de l&rsquo;\u00e9nergie totale que l&rsquo;on consomme est destin\u00e9e \u00e0 ces pompes que l&rsquo;on retrouve \u00e9galement en grande quantit\u00e9 dans nos muscles).<\/p>\n<p>Ce travail constant, puisque des influx nerveux sont constamment \u00e9chang\u00e9s dans nos r\u00e9seaux de neurones, ce sont donc les pompes ioniques sodium potassium qui l\u2019assurent gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019apport constant d\u2019ad\u00e9nosine triphosphate (ou ATP), une petite mol\u00e9cule d\u00e9riv\u00e9e du glucose que peuvent utiliser directement ces pompes. On comprend donc maintenant mieux pourquoi notre pens\u00e9e se brouille quand on manque d\u2019\u00e9nergie et que des dommages au cerveau surviennent lorsqu\u2019il manque d\u2019oxyg\u00e8ne pendant quelques minutes \u00e0 peine.<\/p>\n<p>L\u2019article ci-dessous de Jon Lieff qui m\u2019a inspir\u00e9 ce sujet m\u2019a aussi fait sourire lorsqu\u2019il mentionne que les neurones puisent surtout leur \u00e9nergie par une voie m\u00e9tabolique dite \u00ab\u00a0oxydative\u00a0\u00bb (qui utilise l\u2019oxyg\u00e8ne) et que les cellules gliales (en particulier les astrocytes) utilisent pour leur part la voie de la glycolyse (qui ne n\u00e9cessite pas d\u2019oxyg\u00e8ne).<\/p>\n<p>C\u2019est que, les assidu.es de ce blogue l\u2019auront peut-\u00eatre remarqu\u00e9 (!), <span style=\"color: #008080;\"><a href=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/blog\/2016\/02\/08\/5114\/\"><span style=\"color: #008080;\">je m\u2019int\u00e9resse beaucoup aux travaux d\u2019Henri Laborit que je consid\u00e8re comme un pr\u00e9curseur des sciences cognitives modernes<\/span><\/a><\/span>. Et je trouve dans cette distinction aujourd\u2019hui reconnue entre les voies m\u00e9taboliques du neurone et de la cellule gliale une observation d\u00e9j\u00e0 faite par Laborit au d\u00e9but des ann\u00e9es 1960. Je vous cite \u00e0 ce sujet simplement un passage de <span style=\"color: #008080;\"><a href=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/blog\/2016\/02\/22\/stimuler-ou-inactiver-des-regions-cerebrales-dhier-a-aujourdhui\/\"><span style=\"color: #008080;\">la pr\u00e9sentation \u00ab\u00a0Les intuitions de Laborit sur le cerveau\u00a0\u00bb<\/span><\/a><\/span> que j\u2019ai donn\u00e9e il y a quelques semaines \u00e0 Montr\u00e9al et que vous pouvez consulter par les liens ci-dessous.<\/p>\n<blockquote><p>\u00ab\u00a0Laborit constate que les cellules qui ne souffrent pas de l&rsquo;absence d&rsquo;oxyg\u00e8ne, contiennent peu de mitochondries, tandis que les autres en poss\u00e8dent \u00e9norm\u00e9ment. Si bien qu\u2019il discerne deux types de cellules: &#8211; le type \u00ab A \u00bb, qui sont pauvres en mitochondries et utilisant peu d&rsquo;oxyg\u00e8ne, et qui ont une voie des pentoses d\u00e9velopp\u00e9e [comme les cellules gliales] &#8211; et le type \u00ab B \u00bb, qui sont riches en mitochondries consommant beaucoup d&rsquo;oxyg\u00e8ne suite au travail consid\u00e9rable d&rsquo;un organe [comme les neurones]. Les premi\u00e8res synth\u00e9tisent, mettent en r\u00e9serve, alors que les autres d\u00e9pensent et br\u00fblent \u00e9norm\u00e9ment.\u00a0\u00bb<\/p><\/blockquote>\n<p>Je vous rappelle d\u2019ailleurs que je donnerai ce mercredi 6 avril une autre pr\u00e9sentation sur Laborit intitul\u00e9e \u00ab\u00a0Conscience, connaissance et imagination\u00a0: le leitmotiv de Laborit\u00a0\u00bb et qui sera cette fois\u00a0\u00e0 cheval entre les sciences politiques et cognitives (voir le lien ci-dessous).<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">* * *<\/p>\n<p>Un petit mot en terminant sur l\u2019\u00e9nergie me permettant d\u2019\u00e9crire ces lignes, tel que promis en introduction de ce billet. Elle me vient donc du glucose que j\u2019ingurgite par l\u2019entremise des aliments que je peux m\u2019acheter pour bouffer ! Et cela, je peux le faire en partie gr\u00e2ce \u00e0 <span style=\"color: #008080;\"><a href=\"http:\/\/lecerveau.mcgill.ca\/flash\/pop\/pop_financement\/pop_financement_i.php\"><span style=\"color: #008080;\">vos g\u00e9n\u00e9reux dons faits sur le site<\/span><\/a><\/span> tel que l\u2019indique la mise \u00e0 jour que je viens d&rsquo;effectuer sous le \u00ab\u00a0thermom\u00e8tre de dons\u00a0\u00bb ci-contre comme je le fais deux fois par ann\u00e9e. Je vous remercie donc encore une fois infiniment pour ce soutien \u00ab\u00a0m\u00e9tabolique\u00a0\u00bb (!) et vous assure que je consacre \u00e0 ce blogue les meilleures heures d\u2019activit\u00e9 neuronale que peut me fournir\u00a0mon cerveau\u2026<\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">* * *<\/p>\n<p>J\u2019ajoute un dernier lien ci-dessous qui me parvient au moment de mettre ce billet en ligne car il traite exactement du sujet d\u2019aujourd\u2019hui. Suzana Herculano-Houzel, qui avait particip\u00e9 \u00e0 <span style=\"color: #008080;\"><a href=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/blog\/2010\/11\/15\/moins-de-cellules-gliales-quon-le-pretend\/\"><span style=\"color: #008080;\">l\u2019\u00e9tude de 2009 sur le d\u00e9compte de nos neurones et de nos cellules gliales cit\u00e9e plus haut<\/span><\/a><\/span>, vient de publier en mars 2016 le livre <em>The Human Advantage<\/em> dont la th\u00e9orie centrale est que l\u2019invention de la cuisson des aliments aurait permis un apport calorique sup\u00e9rieur \u00e0 nos anc\u00eatres \u00e0 partir d\u2019il y a 1,5 million d\u2019ann\u00e9es, avantage qui aurait favoris\u00e9 le foisonnement des neurones du cortex humain responsable de nos \u00ab\u00a0fonctions sup\u00e9rieures\u00a0\u00bb les plus remarquables.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.sciencedaily.com\/releases\/2013\/10\/131004105233.htm\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"color: #008080;\"><img loading=\"lazy\" style=\"border: 0pt;\" src=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/wp-content\/uploads\/i_lien.gif\" alt=\"i_lien\" width=\"15\" height=\"15\" \/> Research reveals the mechanism of the sodium-potassium pump<\/span><\/a><br \/>\n<a href=\"http:\/\/jonlieffmd.com\/blog\/regulation-brain-energy?utm_source=General+Interest&amp;utm_campaign=6ea7c2835a-RSS_EMAIL_CAMPAIGN&amp;utm_medium=email&amp;utm_term=0_471703a831-6ea7c2835a-94278693\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"color: #008080;\"><img loading=\"lazy\" style=\"border: 0pt;\" src=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/wp-content\/uploads\/a_lien.gif\" alt=\"a_lien\" width=\"15\" height=\"15\" \/> <span style=\"color: #ff0000;\">Regulation of Brain Energy (by Jon Lieff)<\/span> <\/span><\/a><br \/>\n<a href=\"http:\/\/www.upopmontreal.com\/hiver-2016\/walter-benjamin-et-henri-laborit-deux-inclassables-du-xxe-siecle-qui-derangent-encore\/#20160224\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"color: #008080;\"><img loading=\"lazy\" style=\"border: 0pt;\" src=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/wp-content\/uploads\/i_lien.gif\" alt=\"i_lien\" width=\"15\" height=\"15\" \/> Les intuitions de Laborit sur le cerveau<\/span><\/a><br \/>\n<a href=\"http:\/\/www.elogedelasuite.net\/?p=2852\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"color: #008080;\"><img loading=\"lazy\" style=\"border: 0pt;\" src=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/wp-content\/uploads\/i_lien.gif\" alt=\"i_lien\" width=\"15\" height=\"15\" \/> Une pr\u00e9sentation sur Henri Laborit \u00e0 Montr\u00e9al mercredi prochain<\/span><\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/mitpress.mit.edu\/books\/human-advantage\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\"><span style=\"color: #008080;\"><img loading=\"lazy\" style=\"border: 0pt;\" src=\"https:\/\/www.blog-lecerveau.org\/wp-content\/uploads\/i_lien.gif\" alt=\"i_lien\" width=\"15\" height=\"15\" \/> The Human Advantage<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Cette semaine on va causer \u00e9nergie, celle requise au bon fonctionnement de votre cerveau et, \u00e0 la fin de ce billet, du mien qui me permet d\u2019\u00e9crire ces lignes. 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