Travaux

Les domaines d’étude du système nerveux sont aussi nombreux que divers. Ils vont de l’étude de la structure moléculaire des neurones à celles des manifestations cognitives du cerveau humain. Les recherches d’Yves Laporte se situent à un niveau intermédiaire, celui de l’activité motrice qui permet à un individu d’entrer en relation active avec son environnement. La période moderne de l’étude de ce domaine commença, il y a plus d’un siècle, avec Charles Sherrington. L’analyse quantitative des interactions des réflexes spinaux conduisit ce fondateur de la neurophysiologie moderne à comprendre que l’action fondamentale du système nerveux était son action intégratrice et que c’est d’elle que dépendait, en fin de compte, l’unité de tout individu.

Les principales recherches d’Yves Laporte ont porté sur trois sujets :
– l’organisation fonctionnelle de la moelle épinière,
– l’innervation et les propriétés mécaniques des différents types d’unités motrices qui composent les muscles striés,
– l’innervation sensori-motrice de capteurs sensoriels complexes situés dans ces muscles, les fuseaux neuromusculaires, dont le rôle dans la régulation de la posture et de la motricité est essentiel.

Ces recherches qui ont été effectuées sur plusieurs espèces de Vertébrés (notamment le Chat) reposent principalement sur des techniques d’électrophysiologie. Elles ont souvent été poursuivies à l’échelle unitaire (préparation de fibres nerveuses fonctionnellement "uniques", sensitives ou motrices), et ont souvent été associées à des techniques histochimiques (telle que la déplétion glycogénique) ou histologiques (imprégnation argentique des branches terminales d’un axone γ d’un muscle, le tenuissimus, après élimination par dégénérescence de tous les autres axones moteurs α et γ de ce muscle, en collaboration avec D. Barker).

Moelle épinière
Mise en évidence de l’inhibition disynaptique exercée par les fibres 1b provenant des organes tendineux sur les motoneurones homonymes. Réflexe de flexion ipsilatéral dû aux fibres afférentes amyéliniques innervant la peau. Convergence d’afférences Ia et II provenant des fuseaux sur des neurones du faisceau spino-cérébelleux dorsal dont les décharges étaient dérivées par microélectrode intra-axonale. Actions réflexes circulatoire et respiratoire des divers groupes de fibres afférentes innervant la peau ou les muscles. Base structurale de la sensibilité dite "récurrente" des racines rachidiennes motrices.

Unités motrices
Mise en évidence d’une relation linéaire entre le diamètre des axones moteurs, estimé par leur vitesse de conduction et la force de contraction de l’ensemble des fibres musculaires qu’ils innervent, ce qui suggère que le nombre des branches terminales d’un axone moteur est fonction de son calibre. Persistance de cette relation après section du nerf moteur et re-innervation du muscle. Comparaison de la résistance à l’étirement des trois types d’unités motrices (Slow, Fast Resistant et Fast Fatigable - S, FR, FF) au cours de leur contraction. Fonction posturale des unités motrices lentes dont la résistance à l’étirement musculaire, proportionnellement la plus forte, contraste avec la tension très faible que leur contraction génère.

Fuseaux neuromusculaires
Nature des informations codées par les terminaisons sensorielles primaires et secondaires. Mise en évidence d’axones squeletto-fusiomoteurs (axones β) innervant à la fois des fibres musculaires intrafusales et des fibres musculaires squelettiques (dites extrafusales). Distribution aux différents types de fibres musculaires intrafusales : bag 1, bag 2, chains (b1, b2, ch) et extrafusales (S, FR, FF) des axones γ et β de fonction  "dynamique" et de fonction "statique" (l’activation des premiers augmente la sensibilité des terminaisons primaires au changement de longueur musculaire tandis que l’activation des seconds augmente considérablement la fréquence de décharges des terminaisons primaires et des terminaisons secondaires). Différences dans les contractions des fibres b1, b2 et ch (mises en évidence par la méthode originale des  "fréquencegrammes") et dans les propriétés de leurs jonctions neuromusculaires.

Identification par des critères exclusivement physiologiques des fibres intrafusales innervées par les axones γ statiques. Coexistence d’axones γ statiques à distribution spécifique (b2 ou ch) et d’axones à distribution non spécifique (b2 et ch) en proportion variable selon les muscles. Conséquences fonctionnelles de la co-activation de ces deux sortes de fibres intrafusales.
Yves Laporte a également étudié l’activation réflexe su système musculaire "lent" des Batraciens et les actions post-synaptiques (activatrices mais aussi, dans certaines conditions, inhibitrices) exercées par les fibres préganglionnaires du ganglion cervical supérieur de la tortue.

Deux notices sur les travaux d’Yves Laporte, la première portant sur la période 1945-1985, la seconde sur la période 1985-2009, ont été déposées au service des archives du Collège de France et de l’Académie des Sciences.

Fig 1 - Laporte
Fig 1 : Les trois sortes de fibres musculaires (b1, b2 et ch) d’un fuseau neuromusculaire.
Fig 2 - Laporte
Fig 2 : Les deux sortes de terminaisons sensitives (primaire et secondaire) d’un fuseau.
Fig 3 - Laporte

Fig 3 : Distribution des axones fusimoteurs γ et squeletto-fusimoteurs β, de fonction statique (s) et dynamique (d).