Les neurones, souvent appelés cellules nerveuses, sont les principales cellules du système nerveux. Ils sont spécialisés dans la transmission d’informations dans tout l’organisme. Leur fonction est essentielle pour tout, des réponses réflexes aux processus cognitifs complexes.
Aperçu des neurones :
- Structure : Corps cellulaire (soma) : contient le noyau et d’autres organites. C’est la partie principale de la cellule où se déroule la synthèse des protéines.
Dendrites : prolongements ramifiés qui constituent les principaux sites de réception des signaux provenant d’autres neurones.
Axone : A long prolongement fin qui transmet les impulsions électriques en les éloignant du corps cellulaire du neurone. Il peut être recouvert de myéline, ce qui accélère la transmission des signaux électriques.
Synapse : jonction entre l’extrémité de l’axone d’un neurone et la dendrite ou le corps cellulaire d’un autre. C’est à cet endroit que les neurotransmetteurs sont libérés pour transmettre des signaux entre les neurones. - Fonction des neurones : Transmission : Les neurones transmettent des informations à l’aide de signaux électriques (potentiels d’action) et chimiques (neurotransmetteurs).
Intégration : Les neurones peuvent traiter et intégrer des informations provenant de multiples sources, déterminant s’ils déclenchent ou non un potentiel d’action en fonction de la somme des signaux qu’ils reçoivent.
Connectivité : Les neurones forment des réseaux complexes, permettant un traitement et une transmission élaborés de l’information au sein du système nerveux. - Types de neurones : Neurones sensoriels (afférents) : transmettent les informations sensorielles des tissus et des organes vers le système nerveux central.
Neurones moteurs (efférents) : transmettent les signaux du système nerveux central aux cellules effectrices (comme les muscles ou les glandes).
Interneurones : situés entièrement dans le système nerveux central, ils servent de liaison entre les neurones sensoriels et moteurs. - Neurotransmetteurs : ce sont des substances chimiques qui transmettent des signaux d’un neurone à une cellule cible à travers une synapse. Parmi les exemples courants figurent la dopamine, la sérotonine et l’acétylcholine.
- Plasticité : les neurones peuvent modifier leur structure et leur fonction en réponse aux expériences, une propriété appelée neuroplasticité. Celle-ci constitue la base de l’apprentissage, de la mémoire et de l’adaptation.
- Soutien et nutrition : Bien que les neurones soient les principales cellules de signalisation, ils sont soutenus par des cellules gliales (comme les astrocytes, la microglie et les oligodendrocytes) qui assurent notamment le soutien structurel, l’isolation et l’apport de nutriments.
- Régénération neuronale : Contrairement à de nombreux autres types cellulaires, la plupart des neurones chez les mammifères ont une capacité limitée à se régénérer après une lésion, en particulier dans le cerveau. Cependant, certaines régions, comme le système olfactif et l’hippocampe, présentent un certain degré de neurogenèse (formation de nouveaux neurones).
- Maladies et troubles : les neurones peuvent être affectés par diverses maladies, notamment la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson et la sclérose latérale amyotrophique (ALS), entre autres.
Les neurones sont fondamentaux pour le fonctionnement du système nerveux et jouent un rôle essentiel dans le traitement et la transmission de l’information chez les organismes simples comme complexes. Ils constituent la base de tout, des réflexes élémentaires à la pensée, aux émotions et à la conscience.
Que sont les neurotransmetteurs ?
Les neurotransmetteurs sont les messagers chimiques du corps humain. Ces molécules des neurones sensoriels sont utilisées par nos systèmes nerveux central et périphérique pour transmettre rapidement des messages entre les muscles et le cerveau, ou des neurones vers les muscles du corps.
La communication des neurotransmetteurs neurologiques et gastro-intestinaux commence dans la fente synaptique des cellules neuronales 2. L'espace synaptique neuronal se situe entre les synapses des cellules neuronales. Tous les signaux électriques générés par les cellules neuronales se déplacent le long de l'axone, puis contribuent à convertir les signaux électriques en signaux chimiques qui aident à réguler la libération de neurotransmetteurs, entraînant un mouvement ou une réponse souhaitée. Les neurones sont des cellules nerveuses spécialisées, telles que les cellules neurales et les motoneurones somatiques, chargées de transmettre des informations par la libération de neurotransmetteurs. A le cerveau humain se compose de bien plus de 100 milliards de neurones. A le neurone constitue l'élément fondamental de la fonction cognitive et du système nerveux humain.[1]
Anatomie d’un neurone – VIDEO
Les messages destinés à d’autres cellules ou échangés entre les neurones sont transmis à travers les synapses du cerveau. L’anatomie des neurones est normalement composée d’un corps cellulaire appelé axone et de prolongements appelés dendrites. Une A dendrite peut être unique ou multiple. Les traumatismes crâniens ou des maladies comme la maladie d’Alzheimer, ALS et l’ataxie surviennent lorsque les connexions entre les neurones sont endommagées. [2]
Nos recherches actuelles suggèrent que les cellules souches d’origine neurale peuvent générer la plupart des différents types de neurones présents dans le cerveau et le système nerveux. Cette application est essentielle dans les thérapies médicales régénératives proposées au Regeneration Center. [3]
Quelle est la vitesse de la signalisation neuronale ?
Alors, comment mesure-t-on l’activité cérébrale chez l’être humain ? Des recherches récentes indiquent que la vitesse des signaux est variable et peut aller de quelques millisecondes à quelques secondes, le temps nécessaire aux cellules nerveuses pour restaurer et réutiliser ces puissantes substances chimiques, ce qui permet une source presque inépuisable de communication rapide. A récent test de vitesse des neurotransmetteurs a montré qu’un axone myélinisé sain produit une action équivalente à une vitesse d’environ 120 m/s.
Quelle est la fonction des neurotransmetteurs et comment affectent-ils les neurones ?
A neurotransmetteur aide à influencer les neurones de l’une des 3 façons suivantes :
- Inhibiteur
- Excitateur
- Modulateur
Comme leur nom l’indique, les transmetteurs inhibiteurs empêchent la création de signaux électriques, tandis que les transmetteurs excitateurs favorisent la génération de potentiels d’action (signal électrique) dans les neurones récepteurs. La capacité à se lier à d’autres récepteurs est déterminée par la conformation des neurotransmetteurs.
Les neurotransmetteurs neuromodulateurs fonctionnent de manière légèrement différente, car ils ne sont pas limités aux fentes synaptiques entre deux neurones ( A + B) et peuvent au contraire agir simultanément sur de très grandes quantités de neurones dans l’organisme. Les neuromodulateurs contribuent à réguler de vastes populations de neurones et agissent beaucoup plus lentement que les neurotransmetteurs inhibiteurs et excitateurs.
Dans le système nerveux central, la signalisation et les interconnexions sont très complexes, car les impulsions électriques transmises d’un neurone à un autre peuvent provenir de :
- De l’axone à la dendrite
- De dendrite à dendrite
- Axone vers le corps cellulaire
- Corps cellulaire à corps cellulaire
Types de neurotransmetteurs
Il existe des centaines de types de cellules progénitrices neurales et de neurotransmetteurs, mais la plupart sont généralement classés comme suit :
- Acides aminés et acides aminés indispensables – Il existe plus de 170 types d’acides aminés, dont 20 types sont considérés comme indispensables au corps humain
- Neuropeptides – Il existe plus de 100 types connus de neuropeptides
- Petites molécules aminées : il existe plus de 15 neurotransmetteurs connus à petites molécules, et les neuroscientifiques continuent d’en apprendre davantage sur ces messagers chimiques
Neurotransmetteurs importants
L’un des premiers et des plus importants neurotransmetteurs identifiés est une molécule appelée acétylcholine. L’acétylcholine est une petite molécule, mais elle joue un rôle majeur dans la régulation du système nerveux périphérique (PNS), où elle est utilisée et libérée par les neurones et les motoneurones qui composent le système nerveux autonome. L’acétylcholine joue également un rôle essentiel dans le maintien des fonctions cognitives dans le CNS. Toute lésion ou maladie des neurones dans le CNS est associée à des traumatismes crâniens et à des affections neurodégénératives telles que la maladie du motoneurone, la neuropathie périphérique, la sclérose en plaques et la maladie d’Alzheimer. De nouvelles recherches portent également sur l’utilisation de la thérapie génique pour traiter le déficit en neurotransmetteurs.
Les substances neurochimiques excitatrices peuvent-elles affecter l’humeur et la motivation ?
Le principal neurotransmetteur excitateur dans le CNS est le glutamate et la dopamine. Il est bien établi que de grandes quantités du neurotransmetteur glutamate sont libérées lors d’un accident vasculaire cérébral. Les principaux neurotransmetteurs inhibiteurs sont des dérivés de l’acide γ-aminobutyrique (GABA), mais d’autres neurotransmetteurs inhibiteurs appelés glycine se trouvent dans la moelle épinière et sont généralement endommagés lors de lésions de la moelle épinière. De faibles niveaux de dopamine dans l’organisme sont associés à la maladie de Parkinson, tandis que des niveaux élevés de dopamine peuvent entraîner une schizophrénie.
Certains neurotransmetteurs présents dans le système nerveux sympathique sont la noradrénaline. Ces neurotransmetteurs sont responsables de l’activité continue des organes du corps humain afin de mieux contrôler des fonctions telles que la fréquence cardiaque, la pression artérielle et la fonction hépatique. Le système nerveux sympathique est responsable de nos réactions de « lutte ou fuite ».
L’histamine est un autre type de monoamine et joue un rôle très important dans la neurogenèse, en contribuant à réguler le métabolisme et la température corporels, les interactions entre les hormones et notre cycle veille-sommeil qui stimule les cellules souches circulantes.
Y a-t-il des neurotransmetteurs dans l’intestin ?
Les neurones qui utilisent la sérotonine (une monoamine) contribuent à réguler plusieurs parties du système nerveux. La sérotonine est essentielle à des fonctions telles que la mémoire, le sommeil, l’humeur et l’appétit. Ces neurotransmetteurs sont également produits dans notre tractus gastro-intestinal. Comme la science médicale l’a récemment découvert, la sérotonine produite en périphérie (ou un dysfonctionnement de la production de ces types de transmetteurs) a été associée à plusieurs maladies telles que la maladie de Crohn, le syndrome de l’intestin irritable, les maladies cardiovasculaires, l’ostéoporose et l’arthrose.
À chaque nouvel essai clinique et au fil des années, les biologistes et les neuroscientifiques en apprennent toujours davantage sur la signalisation cellulaire et sur les importants messagers chimiques essentiels au bon fonctionnement de l’axe intestin-cerveau qui régule le fonctionnement général de l’organisme.
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Références cliniques publiées
[1] ^ Mahasup, Namfon, Paskorn Sritipsukho, Raweewan Lekskulchai, and Tippawan Hansakunachai. 2012. Effects of mirror neurons stimulation on motor skill rehabilitation in children with cerebral palsy: a clinical trial. Journal of the Medical Association of Thailand = Chotmaihet thangphaet. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23964461
[2] ^ Tornero, Daniel, Somsak Wattananit, Marita Grønning Madsen, Philipp Koch, James Wood, Jemal Tatarishvili, Yutaka Mine, et al. 2013. Les neurones corticaux dérivés de cellules souches pluripotentes induites humaines s’intègrent dans le cortex lésé par un AVC et améliorent la récupération fonctionnelle. Brain : a journal of neurology, no. Pt 12 (octobre 21). doi:10.1093/brain/awt278. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24148272
[3] ^ Yan, Yiping, Soojung Shin, Balendu Shekhar Jha, Qiuyue Liu, Jianting Sheng, Fuhai Li, Ming Zhan, et al. 2013. Dérivation efficace et rapide de cellules souches neurales primitives et génération de neurones de sous-types cérébraux à partir de cellules souches pluripotentes humaines. Stem cells translational medicine, no. 11 (octobre 10). doi:10.5966/sctm.2013-0080. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24113065
