Neurone: structure et fonctions de la cellule nerveuse

Le neurone, ou cellule nerveuse, est l'élément de base du système nerveux. Ce sont les neurones qui sont responsables du fait que nous ressentons de la douleur, pouvons-nous lire ce texte en ce moment, et grâce à eux il est possible de bouger notre main, notre jambe ou toute autre partie du corps. La structure complexe et la physiologie des neurones permettent aux neurones d'accomplir des fonctions extrêmement importantes. Alors, comment une cellule nerveuse est-elle construite et quelles sont ses fonctions?

Table des matières

1. Neurone (cellule nerveuse): développement
2. Neurone (cellule nerveuse): structure générale
3. Neurone (cellule nerveuse): types
4. Neurone (cellule nerveuse): fonctions
5. Potentiel de repos et d'action - transmission d'impulsions
6. Dépolarisation et hyperpolarisation
7. Hypertension - régime
8. Les réseaux de neurones

Les neurones (cellules nerveuses), ainsi que les cellules gliales, sont les éléments de base du système nerveux. Le monde a commencé à en apprendre davantage sur la structure complexe et la fonction des cellules nerveuses principalement après 1937 - c'est à ce moment-là que JZ Young a proposé que des travaux sur les propriétés des neurones soient effectués sur des cellules de calmar (car elles sont beaucoup plus grandes que les cellules humaines, toutes les expériences sont définitivement Plus facile).

De nos jours, il est bien sûr possible de mener des recherches même sur la plus petite des cellules humaines, mais à cette époque le modèle animal a largement contribué à la découverte de la physiologie des cellules nerveuses.

Le neurone est l'élément de base du système nerveux, et la complexité d'un système nerveux donné dépend essentiellement du nombre de ces cellules dans le corps.

Par exemple, les nématodes testés dans différents laboratoires ne possèdent que 300 neurones.

La mouche des fruits bien connue a nettement plus de cellules nerveuses, environ cent mille. Ce nombre n'est rien si l'on considère le nombre de neurones qu'une personne possède - on estime qu'il y en a plusieurs milliards dans le système nerveux humain.

Neurone (cellule nerveuse): développement

Le processus de fabrication des cellules nerveuses est connu sous le nom de neurogenèse. En général, dans l'organisme en développement (en particulier pendant la vie intra-utérine), les neurones proviennent de cellules souches neurales, et les cellules nerveuses qui en résultent ne subissent généralement pas de division cellulaire par la suite.

Dans le passé, on croyait qu'après le développement chez l'homme, aucune nouvelle cellule nerveuse ne s'était formée. Une telle conviction indiquait à quel point toutes les maladies conduisant à la perte de cellules nerveuses sont dangereuses (nous parlons ici, par exemple, de diverses maladies neurodégénératives).

Cependant, on sait maintenant que dans certaines régions du cerveau, il est possible de créer de nouveaux neurones même à l'âge adulte - ces régions se sont avérées être l'hippocampe et le bulbe olfactif.

Neurone (cellule nerveuse): structure générale

Le neurone peut être divisé en trois parties, qui sont:

• corps de la cellule nerveuse (péricaryon)
• dendrites (multiples, généralement petites saillies, s'étendant du péricaryon)
• axone (un seul et long appendice s'étendant du corps d'une cellule nerveuse)

Le corps de la cellule nerveuse, comme ses autres parties, est recouvert d'une membrane cellulaire. Il contient tous les organites cellulaires de base, tels que:

• le noyau cellulaire
• ribosomes
• réticulum endoplasmique (les agrégats du réticulum avec des ribosomes richement dispersés en son sein sont appelés granules de Nissel - ils sont caractéristiques des cellules nerveuses et y sont présents en raison du fait que les neurones produisent beaucoup de protéines)

Les dendrites sont principalement responsables de la réception des informations qui circulent vers la cellule nerveuse. Il y a de nombreuses synapses à leurs extrémités. Il peut y avoir seulement quelques dendrites sur une cellule nerveuse, et elle peut en avoir tellement qu'elles finiront par représenter 90% de la surface totale d'un neurone donné.

L'axone, à son tour, est une structure très différente. C'est un appendice unique qui s'étend du corps de la cellule nerveuse. La longueur d'un axone peut être extrêmement différente - tout comme certains d'entre eux ne font que quelques millimètres, dans le corps humain, vous pouvez trouver des axones de beaucoup plus d'un mètre de long.

Le rôle de l'axone est de transmettre le signal reçu par les dendrites à d'autres cellules nerveuses. Certains d'entre eux sont recouverts d'une gaine spéciale - elle s'appelle la gaine de myéline et elle permet une transmission beaucoup plus rapide de l'influx nerveux.

Les corps des cellules nerveuses se trouvent dans des structures strictement définies du système nerveux: ils sont principalement présents dans le système nerveux central et dans le système nerveux périphérique - ils sont également situés dans le soi-disant ganglions. Les amas d'axones, qui proviennent de nombreuses cellules nerveuses différentes et sont recouverts de membranes appropriées, sont à leur tour appelés nerfs.

Neurone (cellule nerveuse): types

Il existe au moins plusieurs divisions de cellules nerveuses. Les neurones peuvent être divisés, par exemple, en raison de leur structure, où les éléments suivants sont distingués:

• neurones unipolaires: ainsi nommés car ils n'ont qu'une seule extension
• neurones bipolaires: cellules nerveuses qui ont un axone et une dendrite
• neurones multipolaires: ils ont trois extensions ou plus

Une autre division des neurones est basée sur la longueur de leurs axones. Dans ce cas, les éléments suivants sont répertoriés:

• Neurones de projection: ils ont des axones extrêmement longs qui leur permettent d'envoyer des impulsions à des parties du corps, même très éloignées de leurs péricaryons
• neurones à axones courts: leur tâche est de ne transmettre les excitations qu'entre les cellules nerveuses situées à proximité d'elles

Cependant, la division la plus appropriée des cellules nerveuses est généralement basée sur leur fonction dans le corps. Dans ce cas, il existe trois types de cellules nerveuses:

• motoneurones (également appelés centrifuges ou efférents): ils sont responsables de l'envoi des impulsions du système nerveux central vers les structures exécutives, par exemple vers les muscles et les glandes
• neurones sensoriels (également appelés centripètes, afférents): ils perçoivent divers types de stimuli sensoriels, incl. thermique, toucher ou sentir et transmettre les informations reçues aux structures du système nerveux central
• neurones associatifs (également appelés interneurones, neurones intermédiaires): ils sont des intermédiaires entre les neurones sensoriels et moteurs, généralement leur rôle est de transférer des informations entre différentes cellules nerveuses

Les neurones peuvent également être divisés en raison de la façon dont ils sécrètent des neurotransmetteurs (ces substances - qui seront discutées plus tard - sont responsables de la possibilité de transmettre des informations entre les neurones).

Dans cette approche, on peut lister, entre autres:

• neurones dopaminergiques (sécrétant de la dopamine)
• neurones cholinergiques (libèrent de l'acétylcholine)
• neurones noradrénergiques (sécrètent de la noradrénaline)
• neurones sérotoninergiques (libère de la sérotonine)
• Neurones GABAergiques (libération de GABA)

Neurone (cellule nerveuse): fonctions

Fondamentalement, les fonctions de base du neurone ont été mentionnées précédemment: ces cellules sont responsables de la réception et de la transmission de l'influx nerveux. Cependant, cela ne se déroule pas comme un téléphone sourd, où les cellules se parlent, mais à travers des processus compliqués qui valent simplement la peine d'être examinés.

La transmission d'impulsions entre neurones est possible grâce à des connexions spécifiques entre eux - les synapses. Il existe deux types de synapses dans le corps humain: électriques (dont il y en a relativement peu) et chimiques (dominantes, c'est à quoi sont liés les neurotransmetteurs).

Il y a trois parties à la synapse:

• terminaison présynaptique
• fente synaptique
• terminaison postsynaptique

L'extrémité présynaptique est le site à partir duquel les neurotransmetteurs sont libérés - ils vont à la fente synaptique. Là, ils peuvent se lier aux récepteurs du terminal postsynaptique. Au final, après stimulation par des neurotransmetteurs, l'excitation peut être déclenchée et enfin la transmission d'informations d'une cellule nerveuse à une autre.

Potentiel de repos et d'action - transmission d'impulsions

Potentiel de repos et d'action - transmission d'impulsions

Ici, il convient de mentionner un autre phénomène lié à la transmission de signaux entre les cellules nerveuses - le potentiel d'action.

En fait, quand il est généré, il commence à se propager le long de l'axone et il peut atteindre un point où un neurotransmetteur sera libéré par sa fin - qui est la terminaison présynaptique, grâce à laquelle l'excitation se propagera davantage.

Les cellules nerveuses qui n'envoient actuellement aucune impulsion, c'est-à-dire qui sont quelque peu au repos, ont ce qu'on appelle potentiel de repos - dépend de la différence des concentrations de divers cations entre l'intérieur de la cellule nerveuse et l'environnement externe.

Les principales raisons de cette différence sont les cations sodium (Na +), potassium (K +) et chlorure (Cl-).

En général, l'intérieur du neurone est chargé négativement par rapport à son extérieur - lorsque l'onde d'excitation l'atteint, cette situation change et il devient beaucoup plus chargé positivement.

Lorsque la charge à l'intérieur du neurone atteint la valeur connue sous le nom de potentiel de seuil, l'excitation est déclenchée - l'impulsion est "tirée" sur toute la longueur de l'axone.

Il convient de souligner ici que les cellules nerveuses envoient toujours le même type d'impulsion - quelle que soit la force de la stimulation qui les atteint, elles répondent toujours avec la même force (il est même mentionné qu'elles envoient des impulsions selon le principe "tout ou rien" ).

Dépolarisation et hyperpolarisation

Il est constamment mentionné ici que lorsque les neurotransmetteurs atteignent une cellule nerveuse via des synapses, il en résulte la transmission d'une impulsion nerveuse. Cependant, une telle description à elle seule serait un mensonge - les neurotransmetteurs peuvent être divisés en excitateurs et inhibiteurs de deux manières.

Les premiers conduisent en fait à la dépolarisation, qui se traduit par un transfert d'informations entre les cellules nerveuses.

Cependant, il existe également des neurotransmetteurs inhibiteurs qui - lorsqu'ils atteignent le neurone - conduisent à une hyperpolarisation (c'est-à-dire abaissant le potentiel de la cellule nerveuse), ce qui signifie que le neurone devient beaucoup moins capable de transmettre des impulsions.

Contrairement aux apparences, l'inhibition des cellules nerveuses est extrêmement importante - c'est grâce à elle que la régénération ou «repos» des cellules nerveuses est possible.

Les réseaux de neurones

Lors de l'examen des fonctions des cellules nerveuses, il convient de mentionner ici que ce ne sont pas les neurones individuels qui sont importants, mais l'ensemble de leurs réseaux. Dans le corps humain, il existe exceptionnellement de nombreux soi-disant les réseaux de neurones. Ils peuvent comprendre, par exemple, un neurone sensoriel, un interneurone et un motoneurone. Pour illustrer le fonctionnement d'un tel réseau, un exemple de situation peut être donné: toucher accidentellement la mèche d'une bougie allumée avec une main.

Le fait que nous l'ayons fait est informé par le neurone sensoriel - c'est lui qui reçoit les stimuli sensoriels associés à une température élevée. Il transmet des informations plus loin - il le fait généralement à l'aide de l'interneurone, grâce auquel le message sur le stimulus nocif atteint les structures du système nerveux central. Là, il est traité, et enfin - grâce au motoneurone - un signal est envoyé par les muscles appropriés, conduisant au fait que nous retirons instinctivement notre main de la mèche allumée.

Un exemple assez simple de réseau neuronal est décrit ici, mais il montre probablement à quel point la relation entre les neurones individuels est compliquée et pourquoi les cellules nerveuses et leur fonction sont si importantes pour le fonctionnement humain.

Sources:

1. Lodish H. et al., «Vue d'ensemble de la structure et de la fonction des neurones», Biologie cellulaire moléculaire. 4e édition, New York, 2000
2. H. Krauss, P. Sosnowski (éds)., Fondamentaux de la physiologie humaine, Wyd. Université scientifique de Poznań, 2009, Poznań, pp. 258-274

• Structure du cerveau
• Système nerveux périphérique
• Moelle épinière