Tout ce que vous devez savoir sur les neurones

Les neurones sont chargés de transporter l’information dans tout le corps humain. En utilisant des signaux électriques et chimiques, ils aident à coordonner toutes les fonctions nécessaires de la vie. Dans cet article, nous expliquons ce que sont les neurones et comment ils fonctionnent.

En bref, nos systèmes nerveux détectent ce qui se passe autour de nous et à l’intérieur de nous; ils décident de la façon dont nous devrions agir, modifient l’état des organes internes (changements de la fréquence cardiaque, par exemple) et nous permettent de réfléchir et de nous souvenir de ce qui se passe. Pour ce faire, il s’appuie sur un réseau sophistiqué – les neurones.

Il a été estimé qu’il y a environ 86 milliards de neurones dans le cerveau; pour atteindre cette énorme cible, un fœtus en développement doit créer environ 250 000 neurones par minute.

Chaque neurone est connecté à 1000 autres neurones, créant un réseau de communication incroyablement complexe. Les neurones sont considérés comme les unités de base du système nerveux.

Parce qu’ils sont

Les neurones, parfois appelés cellules nerveuses, représentent environ 10% du cerveau; le reste est constitué de cellules gliales et d’astrocytes qui soutiennent et nourrissent les neurones.

À quoi ressemblent les neurones?

Diagramme de neurones

Les neurones ne peuvent être vus à l’aide d’un microscope et peuvent être divisés en trois parties:

Soma (corps cellulaire) – cette partie du neurone reçoit des informations. Il contient le noyau de la cellule.

Dendrites – ces filaments minces transportent des informations d’autres neurones vers le soma. Ils sont la partie « entrée » de la cellule.

Axon – cette longue projection transporte des informations du soma et l’envoie à d’autres cellules. C’est la partie « sortie » de la cellule. Il se termine normalement par un certain nombre de synapses se connectant aux dendrites d’autres neurones.

Les dendrites et les axones sont parfois appelés fibres nerveuses.

Les axones varient beaucoup en longueur. Certains peuvent être minuscules, tandis que d’autres peuvent mesurer plus d’un mètre de long. L’axone le plus long est appelé le ganglion de la racine dorsale (DRG), un groupe de cellules nerveuses qui transporte des informations de la peau vers le cerveau. Certains des axones dans le DRG voyagent des orteils au tronc cérébral – jusqu’à 2 mètres chez une personne de grande taille.

Types de neurones

Les neurones peuvent être divisés en types de différentes manières, par exemple, par connexion ou fonction.

Connexion

Les neurones efférents – ceux-ci prennent des messages du système nerveux central (cerveau et moelle épinière) et les livrent aux cellules dans d’autres parties du corps.

Les neurones afférents – prennent des messages du reste du corps et les livrent au système nerveux central (SNC).

Les interneurones – ces messages relais entre les neurones dans le SNC.

Fonction

Sensory – porter des signaux des sens au SNC.

Relais – transporte des signaux d’un endroit à un autre dans le SNC.

Moteur – transporte les signaux du SNC vers les muscles.

Comment les neurones véhiculent-ils un message?

Réseau de neurones d'illustration bleu

Si un neurone reçoit un grand nombre d’entrées provenant d’autres neurones, ces signaux s’additionnent jusqu’à dépasser un certain seuil.

Une fois ce seuil dépassé, le neurone est déclenché pour envoyer une impulsion le long de son axone – c’est ce qu’on appelle un potentiel d’action.

Un potentiel d’action est créé par le mouvement d’atomes (ions) chargés électriquement à travers la membrane de l’axone.

Les neurones au repos sont plus chargés négativement que le fluide qui les entoure; c’est ce qu’on appelle le potentiel membranaire. Il est généralement de -70 millivolts (mV).

Lorsque le corps cellulaire d’un nerf reçoit suffisamment de signaux pour le déclencher, une partie de l’axone le plus proche du corps cellulaire se dépolarise – le potentiel membranaire augmente rapidement puis diminue (au bout d’un millième de seconde environ). Ce changement déclenche la dépolarisation dans la section de l’axone à côté de lui, et ainsi de suite, jusqu’à ce que la montée et la chute en charge a passé sur toute la longueur de l’axone.

Après que chaque section a tiré, il entre dans un bref état d’hyperpolarisation, où son seuil est abaissé, signifiant qu’il est moins susceptible d’être déclenché à nouveau immédiatement.

Le plus souvent, ce sont les ions potassium (K +) et sodium (Na +) qui génèrent le potentiel d’action. Les ions se déplacent à l’intérieur et à l’extérieur des axones par des canaux ioniques voltage-dépendants et des pompes.

Voici le processus en bref:

  1. Les canaux Na + s’ouvrent permettant à Na + d’entrer dans la cellule, ce qui le rend plus positif.
  2. Une fois que la cellule atteint une certaine charge, les canaux K + s’ouvrent, permettant à K + de sortir de la cellule.
  3. Les canaux Na + se ferment alors mais les canaux K + restent ouverts, permettant à la charge positive de quitter la cellule. Le potentiel membranaire plonge.
  4. Lorsque le potentiel de la membrane revient à son état de repos, les canaux K + se ferment.
  5. Enfin, la pompe sodium / potassium transporte Na + hors de la cellule et K + dans la cellule prête pour le prochain potentiel d’action.

Les potentiels d’action sont décrits comme « tout ou rien » car ils sont toujours de la même taille. La force d’un stimulus est transmise en utilisant la fréquence. Par exemple, si un stimulus est faible, le neurone tirera moins souvent, et pour un signal fort, il tirera plus fréquemment.

Myéline

Axon myélinisé gif. Crédit: Dr Jana

La plupart des axones sont couverts d’une substance blanche et cireuse appelée myéline.

Ce revêtement isole les nerfs et augmente la vitesse de déplacement des impulsions.

La myéline est créée par des cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique et des oligodendrocytes dans le SNC.

Il existe de petites lacunes dans le revêtement de la myéline, appelées nœuds de Ranvier. Le potentiel d’action saute de l’écart à l’écart, permettant au signal de se déplacer beaucoup plus rapidement.

La sclérose en plaques est causée par la lente dégradation de la myéline.

Comment fonctionnent les synapses

Les neurones sont connectés les uns aux autres et aux tissus afin qu’ils puissent communiquer des messages; Cependant, ils ne touchent pas physiquement – il y a toujours un espace entre les cellules, appelé synapse.

Les synapses peuvent être électriques ou chimiques.En d’autres termes, le signal qui est porté de la première fibre nerveuse (neurone présynaptique) au suivant (neurone postsynaptique) est transmis par un signal électrique ou un signal chimique.

Synapses chimiques

Synapse diagramme image crédit US National Institutes of Health

Une fois qu’un signal atteint une synapse, il déclenche la libération de substances chimiques (neurotransmetteurs) dans l’espace entre les deux neurones; cet écart est appelé la fente synaptique.

Le neurotransmetteur diffuse à travers la fente synaptique et interagit avec les récepteurs sur la membrane du neurone postsynaptique, déclenchant une réponse.

Les synapses chimiques sont classées en fonction des neurotransmetteurs qu’elles libèrent:

Glutamergic – libère de la glutamine. Ils sont souvent excitateurs, ce qui signifie qu’ils sont plus susceptibles de déclencher un potentiel d’action.

GABAergique – libération de GABA (acide gamma-aminobutyrique). Ils sont souvent inhibiteurs, ce qui signifie qu’ils réduisent la probabilité que le neurone postsynaptique se déclenche.

Cholinergique – libération de l’acétylcholine. Ceux-ci se trouvent entre les motoneurones et les fibres musculaires (la jonction neuromusculaire).

Adrénergique – libération de norépinéphrine (adrénaline).

Les synapses électriques

Les synapses électriques sont moins fréquentes mais se retrouvent dans tout le SNC. Les canaux appelés jonctions communicantes fixent les membranes présynaptiques et postsynaptiques. Dans les jonctions lacunaires, les membranes post- et présynaptiques sont rapprochées beaucoup plus que dans les synapses chimiques, ce qui signifie qu’elles peuvent passer directement le courant électrique.

Les synapses électriques fonctionnent beaucoup plus vite que les synapses chimiques, de sorte qu’elles se trouvent dans des endroits où des actions rapides sont nécessaires, par exemple dans les réflexes défensifs.

Les synapses chimiques peuvent déclencher des réactions complexes, mais les synapses électriques ne peuvent produire que des réponses simples. Cependant, contrairement aux synapses chimiques, elles sont bidirectionnelles – l’information peut circuler dans les deux sens.

En un mot

Les neurones sont l’un des types les plus fascinants de cellules dans le corps humain. Ils sont essentiels pour chaque action que notre corps et notre cerveau effectuent. C’est la complexité des réseaux neuronaux qui nous donne notre personnalité et notre conscience. Ils sont responsables des actions les plus élémentaires et les plus complexes. Des actions réflexes automatiques aux pensées profondes sur l’univers, les neurones couvrent tout cela.

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