Le neurone

Les messages nerveux sont transportés au travers du système nerveux par des unités individuelles appelées neurones.

Anatomie d’un neurone

Le neurone est l’unité de travail de base du cerveau. C’est une cellule spécialisée conçue pour transmettre l’information à d’autres cellules nerveuses, cellules musculaires et cellules glandulaires. Les caractéristiques du cerveau reposent en grande partie sur les propriétés structurelles et fonctionnelles de l’interconnexion entre les neurones. Le cerveau de mammifère contient entre 100 millions et 100 milliards de neurones en fonction de l’espèce. Chaque neurone de mammifère est composé d’un corps cellulaire, de dendrites et d’un axone. Le corps cellulaire contient le noyau et le cytoplasme. L’axone part du corps cellulaire et forme souvent de nombreuses petites ramifications avant de se terminer en terminaisons nerveuses. Les axones peuvent mesurer de moins d’un centimètre jusqu’à un mètre ou plus. Les dendrites partent du corps cellulaire et reçoivent des informations provenant d’autres neurones.

Le fonctionnement du neurone

Quand les neurones reçoivent ou envoient des messages, ils transmettent des impulsions électriques le long de l’axone. Beaucoup d’axones sont recouverts d’une gaine de myéline dans le but d’accélérer la conduction de l’influx nerveux. Cette gaine est fabriquée par des cellules spécialisées appelées cellules gliales. Dans le système nerveux central (SNC), les cellules gliales qui forment la gaine de myéline sont appelées oligodendrocytes, et dans le système nerveux périphérique (SNP), elles sont appelées cellules de Schwann.

Les cellules gliales : du transport au nettoyage

Le cerveau contient au moins dix fois plus de cellules gliales que de neurones. Les cellules gliales jouent de nombreux rôles : les chercheurs savent depuis longtemps que les cellules gliales transportent les nutriments aux neurones et nettoient les débris cellulaires. De nombreuses études récentes mettent en évidence d’importants nouveaux rôles des cellules gliales dans les fonctions cérébrales dans le traitement de l’information neuronale.

Neurone, canaux ioniques et influx électrique

Les influx nerveux impliquent l’ouverture et la fermeture de canaux ioniques. Ceux-ci sont des tunnels traversant la membrane cellulaire permettant à des ions (atomes électriquement chargés) d’entrer ou de sortir de la cellule de façon sélective. Le flux d’ions crée un courant électrique qui produit des changements plus ou moins notables du potentiel à travers la membrane plasmique du neurone.

La capacité du neurone à produire un influx électrique dépend de la différence de charge électrique entre l’intérieur et l’extérieur de la cellule. Quand un influx nerveux apparaît, une inversion spectaculaire du potentiel électrique de la membrane neuronale se produit. Ce changement, appelé potentiel d’action, se propage le long de la membrane de l’axone à une vitesse de plusieurs centaines de kilomètres heure. Ainsi, un neurone peut déclencher de multiples potentiels d’action toutes les secondes.

Les neurotransmetteurs, vecteurs de messages

Quand ces changements de voltage atteignent la terminaison de l’axone, ils déclenchent la libération de neurotransmetteurs, les messagers chimiques du cerveau. Au niveau de la terminaison nerveuse, les neurotransmetteurs sont libérés et diffusent dans la fente synaptique pour se lier à des récepteurs à la surface de la cellule cible (souvent un autre neurone mais parfois aussi une cellule musculaire ou glandulaire). Chaque récepteur de neurotransmetteur possède un domaine moléculaire particulier qui lui permet de reconnaître spécifiquement un messager chimique donné. Le neurotransmetteur se loge dans ce domaine moléculaire un peu comme une clé se loge dans une serrure. La fixation du neurotransmetteur entraîne l’ouverture d’un canal associé au récepteur, ce qui altère le potentiel de membrane de la cellule et peut aboutir à une réponse de la cellule cible comme le déclenchement d’un potentiel d’action, la contraction d’un muscle, l’activation d’une activité enzymatique ou l’inhibition de la libération de neurotransmetteur.

L’accroissement considérable des connaissances concernant les couples neurotransmetteurs/récepteurs dans le cerveau (fortement lié à l’expérimentation sur modèle expérimental) repose sur l’un des champs de recherche les plus actifs en en neurosciences. Les scientifiques espèrent que ces informations nous aideront à acquérir des connaissances plus précises et utiles sur les circuits impliqués dans les pathologies neurologiques comme les maladies d’Alzheimer ou de Parkinson, mais aussi dans les pathologies psychiatriques, comme l’addiction ou la schizophrénie.

Caractériser et comprendre la variété des circuits utilisant les synapses chimiques est essentiel pour décrypter le large éventail de fonctions cérébrales et répondre à des questions aussi variées que : comment se fait la mise en mémoire d’informations, pourquoi la sexualité est un si grand motivateur ou qu’est ce qui forge la base biologique des maladies mentales ?

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