Un neurone cerveau est une cellule nerveuse qui constitue la base du système nerveux central et du système nerveux périphérique. Les neurones sont semblables aux autres cellules du corps humain à bien des égards, mais il y a une différence clé entre les neurones et les autres cellules. Les neurones sont spécialisés dans la transmission de l’information dans tout le corps afin que nous puissions marcher, parler et traiter l’information.

Vue d’ensemble

Ces cellules nerveuses hautement spécialisées sont responsables de la communication de l’information sous forme chimique et électrique. Il existe également plusieurs types de neurones responsables de différentes tâches dans le corps humain, y compris les neurones sensoriels, les neurones moteurs et les interneurones. Ils se présentent sous différentes formes et tailles en fonction de leur emplacement et de leur objectif spécifique.

Dans cet article, vous en apprendrez davantage sur la structure et le fonctionnement d’un neurone, sur la façon dont ils communiquent entre eux et sur la façon dont ils sont semblables et différents des autres cellules de notre corps.

Structure d’un neurone cerveau

Il y a trois parties de base d’un neurone cerveau : le corps cellulaire, les dendrites et l’axone. Cependant, tous les neurones varient quelque peu en taille, forme et caractéristiques selon la fonction et le rôle du neurone.

Le corps cellulaire (ou soma) contient le noyau et peut être comparé à une petite usine qui produit toutes les protéines nécessaires au maintien de la santé et du fonctionnement du neurone. Les dendrites et les axones s’étendent du corps cellulaire.

Les dendrites sont les prolongements qui se ramifient hors du corps cellulaire et reçoivent des signaux d’autres neurones. Certains neurones ont peu de ramifications dendritiques, tandis que d’autres sont fortement ramifiés afin de recevoir beaucoup d’informations. Par exemple, un neurone unique dans le cerveau peut créer des milliers de connexions avec d’autres neurones avec ses dendrites.

L’axone s’étend du corps cellulaire et est ce que nous appelons communément une fibre nerveuse. L’axone transmet l’information du corps cellulaire à la terminaison nerveuse. La plupart des neurones n’ont qu’un seul axone, et il est souvent recouvert d’une substance grasse appelée myéline qui isole la fibre nerveuse et aide à transmettre le signal. Selon la surface du corps, certains neurones ont des axones très courts, tandis que d’autres peuvent être assez longs.

L’axone le plus long du corps humain s’étend de la base de la colonne vertébrale au gros orteil et mesure en moyenne environ trois pieds de long!

Fonction d’un neurone

Le système nerveux se compose de neurones sensoriels, de neurones moteurs et d’interneurones, chacun ayant une fonction unique. Ils travaillent également ensemble pour remplir des fonctions complexes dans le corps humain.

Les neurones sensoriels (ou neurones afférents) transportent l’information des cellules réceptrices sensorielles situées dans tout le corps, comme les yeux, les oreilles et la peau, au cerveau pour traitement. Les neurones sensoriels vous aident à goûter, voir, entendre et sentir. Nous pouvons aussi sentir le toucher, la pression et la température.

Les motoneurones (ou neurones efférents) transmettent des informations du cerveau aux muscles et aux glandes du corps pour qu’ils agissent. Il en existe deux types : les motoneurones supérieurs et les motoneurones inférieurs. Les motoneurones supérieurs proviennent du cortex moteur primaire du cerveau et se déplacent par la moelle épinière. Les motoneurones inférieurs transmettent le signal en s’étendant de la moelle épinière aux muscles et aux glandes cibles.1 Par exemple, en activant les motoneurones de vos fibres musculaires, vous pouvez frapper une mouche, donner des coups de pied à une balle et mâcher votre nourriture.

Les internurones sont responsables de la communication de l’information entre les neurones sensoriels et moteurs via la moelle épinière et le cerveau. Les mouvements complexes comme la marche et la parole nécessitent la coordination de nombreux muscles. Il s’agit d’une boucle de rétroaction sensorielle-motrice qui permet d’affiner les gestes en temps réel. Les internurones aident également avec des actions réflexes, comme retirer votre main de la cuisinière chaude.

Comment les neurone cerveau communiquent

Comment les neurones transmettent-ils et reçoivent-ils des informations? Pour que les neurones communiquent, ils doivent transmettre de l’information à la fois à l’intérieur du neurone cerveau et d’un neurone à l’autre. Ce procédé utilise à la fois des signaux électriques et des messagers chimiques.

Signaux électriques

La communication électrique commence lorsque les dendrites d’un neurone reçoivent un stimulus d’un axone d’un autre neurone. Ceci déclenche une modification de la charge électrique de la membrane cellulaire appelée dépolarisation, qui continue au corps cellulaire. Une fois que le signal est arrivé au début de l’axone, appelé hillock axonal, si l’impulsion est suffisamment forte, elle se déplace sur toute la longueur de l’axone sous la forme d’un signal électrique appelé potentiel d’action.

Messagers chimiques

Une fois qu’une impulsion électrique a atteint l’extrémité d’un axone (terminal axonal ou terminaison nerveuse), l’information doit être transmise à travers l’espace synaptique, l’espace entre la terminaison axonale d’un neurone et la dendrite du neurone cerveau adjacent. Le neurone qui envoie le signal s’appelle le neurone présynaptique. Le neurone récepteur est appelé le neurone postsynaptique.
Dans certains cas, les synapses permettent la communication électrique par simple flux d’ions entre deux neurones2. Cependant, la grande majorité des synapses nécessitent que des messagers chimiques (neurotransmetteurs) soient libérés dans l’espace synaptique pour être captés par les récepteurs du neurone suivant.

Pour arrêter la communication entre les neurones, il y a trois processus qui peuvent avoir lieu. Dans un processus appelé reuptake, les neurotransmetteurs sont réabsorbés par le neurone présynaptique pour être réutilisés. En cas de dégradation, les neurotransmetteurs sont décomposés dans l’espace par des enzymes. D’autres neurotransmetteurs vont simplement se diffuser loin de l’espace synaptique.

Neurotransmetteurs

Les neurotransmetteurs sont un élément essentiel de notre fonctionnement quotidien. On ne sait pas exactement combien de neurotransmetteurs existent, mais les scientifiques ont identifié plus de 100 de ces messagers chimiques3.

Les neurotransmetteurs sont des messagers chimiques qui sont libérés par les terminaisons de l’axone pour traverser l’espace synaptique et atteindre les sites récepteurs d’autres neurones. Lorsque les neurotransmetteurs se fixent à leur site récepteur spécifique, comme une serrure et une clé, ils excitent, inhibent ou modifient l’action du neurone cerveau postsynaptique selon le type de neurotransmetteur reçu.

Les neurotransmetteurs excitateurs stimulent l’activité du système nerveux tandis que les neurotransmetteurs inhibiteurs font le contraire et atténuent l’activité du système nerveux. Les neurotransmetteurs modulaires coordonneront l’activité des autres messagers chimiques.

Voici quelques-uns des principaux neurotransmetteurs, leurs effets connus et les troubles auxquels ils sont associés.

Acétylcholine : associée à la mémoire, à l’apprentissage et aux contractions musculaires. Un manque d’acétylcholine dans le cerveau est associé à la maladie d’Alzheimer.

Les endorphines : Appelées « analgésiques naturels », ces messagers chimiques ressemblent aux opiacés comme la morphine, mais sont nettement plus puissants. Le corps libère des endorphines en réponse à une blessure, une peur ou un traumatisme. Les endorphines sont associées aux émotions, à la perception de la douleur, à la réponse sexuelle et au comportement maternel.

Dopamine : Connue sous le nom de « produit chimique du bien-être », la dopamine est associée à des sensations agréables, ainsi qu’à la motivation, à l’humeur, à l’attention et au mouvement. La maladie de Parkinson est une maladie associée à la mort des cellules productrices de dopamine dans certaines parties du cerveau7, alors que les chercheurs ont trouvé des liens étroits entre la schizophrénie et des quantités excessives de dopamine dans d’autres parties du cerveau.

Sérotonine : joue un rôle dans la stabilisation de l’humeur, l’apprentissage et la mémoire, la coagulation sanguine, la digestion, la santé osseuse et le sommeil. La sérotonine a été impliquée dans plusieurs troubles mentaux tels que la dépression, l’anxiété et les troubles obsessionnels-compulsifs. Certains des problèmes de santé physique associés comprennent les troubles gastro-intestinaux, l’hypertension artérielle, les arythmies cardiaques et une condition potentiellement mortelle appelée syndrome sérotoninergique.

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Comment les neurones se comparent à d’autres cellules

Les neurones sont semblables aux autres cellules du corps humain à bien des égards, mais il y a aussi des différences très particulières.

Similitudes

• Toutes les cellules du corps sont entourées d’une membrane qui protège la cellule.
• Le soma (corps cellulaire) de toutes les cellules du corps contient un noyau qui détient l’information génétique.
• Le soma de toutes les cellules du corps contient les mêmes types d’organelles qui soutiennent la vie de la cellule, y compris les mitochondries, les corps de Golgi et le cytoplasme.

Différences

• Les neurones ont des structures spécialisées appelées dendrites et axones, conçues pour recevoir et transmettre l’information.
• Les neurones libèrent des messagers chimiques appelés neurotransmetteurs dans les synapses, ou l’espace entre les cellules nerveuses, pour communiquer entre eux.
• Généralement, lorsque les neurones meurent, ils ne sont pas remplacés, comme d’autres cellules dans le corps. Bien que les chercheurs aient découvert la neurogenèse, ou la formation de nouveaux neurones, elle se produit dans une partie du cerveau (l’hippocampe).
• La recherche a montré que de nouvelles connexions entre les neurones se forment au cours de la vie à mesure que nous expérimentons et apprenons de nouvelles
• S’ils sont blessés, les neurones peuvent se réorganiser et former de nouvelles connexions, un processus connu sous le nom de plasticité cérébrale.