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Le cervelet est une aire cérébrale située à l’arrière du cerveau (10 % du volume total de celui-ci), sous le cortex cérébral et en face du tronc cérébral. Le cervelet joue un rôle important dans l’apprentissage et le contrôle moteur en participant à la coordination et à la synchronisation des gestes ainsi qu’à la précision des mouvements, mais également dans certaines fonctions cognitives, telles que l’attention ou le langage. Le cervelet reçoit des signaux en provenance de différentes aires cérébrales dont les aires sensorielles et de la moelle épinière, il intègre et décrypte les signaux afin d’adapter l’activité motrice en retour. Des dommages au cervelet n’entraînent d’ailleurs pas de paralysie mais provoquent des troubles de la précision des mouvements, de l’équilibre, de la posture et de l’apprentissage moteur.
 
Le cervelet est constitué d’une couche mince et continue de tissu nerveux appelé le cortex cérébelleux, replié sur lui-même comme un accordéon – déplié, il représente une couche de tissue d’environ 1 m de long pour 5 cm de largeur soit une surface de 500 cm². Le cortex cérébelleux recouvre une substance blanche constituée de fibres nerveuses myélinisées, la substance grise composée de plusieurs noyaux profonds et un ventricule. 

© Thomas Deerinck, National Center for Microscopy and Imaging Research

Le cortex cérébelleux comporte plusieurs types de neurones dont l’organisation est très régulière, comme on le voit sur l'image ci-dessus qui montre une photo du cortex cérébelleux en microscopie à fluorescence multi-photon. Il se divise en trois couches : la couche la plus externe ou couche moléculaire qui contient l’arbre dendritique particulièrement développé des cellules de Purkinje (en vert, au centre de la photo) ainsi que de nombreuses fibres parallèles perpendiculaires à l’arborisation dendritique des cellules de Purkinje. Cette couche contient également des cellules inhibitrices, les cellules en étoile et les cellules en corbeille. La couche moyenne ou couche des cellules de Purkinje, constituée, comme son nom l’indique, des cellules de Purkinje (premiers neurones décrits en 1837 par le physiologiste tchèque Johannes Purkinje), visibles sur la photo en vert via le marquage des récepteurs IP3 (récepteurs calciques) en une seule couche étroite. Enfin, la couche la plus interne ou granulaire (à l’extérieur de la photo), épaisse et remplie de cellules granulaires (les plus petits neurones de tout le cerveau). Les axones de ces cellules remontent la couche moléculaire et se divisent en « T » formant les fibres parallèles.
 
En rouge, l’expression de la protéine GFAP – Glial fibrillary acidic protein – qui permet de visualiser les astrocytes dont les cellules de Bergmann, astrocytes radiaires, dont on peut voir les prolongements dans la couche moléculaire et qui sont en étroites interactions spatiales avec les cellules de Purkinje. Les noyaux des cellules présentes sont visibles en violet. 

   
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Alexandra Gros est docteure en neurosciences (Institut des neurosciences Paris-Saclay). Au cours de sa thèse, elle s’est intéressée au rôle de la neurogenèse adulte hippocampique dans les processus d’apprentissage et de mémoire, notamment épisodique. Alexandra est actuellement chercheuse post-doctorante à l’université d’Édimbourg où elle étudie comment la mise en mémoire et la persistance de souvenirs d’événements de la vie courante peuvent être affectées par un apprentissage ultérieur. Pour cela, elle cherche à élucider les mécanismes moléculaires et cellulaires sous-tendant ces processus, notamment via des mécanismes de « tagging » des neurones et synapses en utilisant l’expression des gènes immédiats précoces.