Structure du neurone

Aperçu

Les neurones sont le principal type de cellule du système nerveux qui génère et transmet des signaux électrochimiques. Ils communiquent principalement les uns avec les autres à l’aide de neurotransmetteurs à des jonctions spécifiques appelées synapses. Les neurones existent sous de nombreuses formes qui se rapportent souvent à leur fonction, mais la plupart partagent trois structures principales: un axone et des dendrites qui s’étendent à partir d’un corps cellulaire.

La structure et la fonction des neurones

Le corps des cellules neuronales, le soma, abrite le noyau et les organites essentiels à la fonction cellulaire. Le corps de la cellule est prolongé par de fines structures spécialisées dans la réception et l’envoi de signaux. Les dendrites reçoivent généralement des signaux tandis que l’axone transmet les signaux à d’autres cellules, comme d’autres neurones ou des cellules musculaires. Le point auquel un neurone se connecte à une autre cellule est appelé une synapse.

Les neurones reçoivent des entrées principalement aux terminaux postsynaptiques, qui sont souvent situés sur des épines — de petites bosses dépassant des dendrites. Ces structures spécialisées contiennent des récepteurs pour les neurotransmetteurs et d’autres signaux chimiques. Les dendrites sont souvent très ramifiées, ce qui permet à certains neurones de recevoir des dizaines de milliers d’entrées. Les neurones reçoivent le plus souvent des signaux à leurs dendrites, mais ils peuvent également avoir des synapses dans d’autres régions, telles que le corps cellulaire.

Le signal reçu aux synapses descend le dendrite jusqu’au soma, où la cellule peut le traiter et déterminer si elle doit faire suivre le message ou non. Le potentiel d’action est le principal signal électrique généré par les neurones. Il transmet l’information sur la cellule suivante. Il est d’abord généré au cône axonique &mdah; la jonction entre le soma et l’axone.

Les axones varient en longueur mais peuvent être assez longs. Par exemple, certains s’étendent de la moelle spinale jusqu’au pied. Les axones plus longs sont habituellement enveloppés dans une gaine lipidique de myéline qui isole l’axone, aidant à maintenir le signal électrique. La gaine de myéline est fabriquée par les cellules gliales — un autre type de cellule dans le système nerveux. Dans les axones myélinisés, le potentiel d’action est régénéré à chaque nœud de Ranvier — des trous répétitifs dans la myéline — jusqu’à ce qu’il atteigne le terminal à l’extrémité de l’axone, ou terminal présynaptique.

Le terminal présynaptique possède des vésicules qui contiennent des pools de neurotransmetteurs. Les potentiels d’action déclenchent l’exocytose des vésicules, en fusionnant à la membrane cellulaire et en libérant le neurotransmetteur dans la fente synaptique — l’écart entre les cellules à une synapse. Différents neurotransmetteurs peuvent avoir des effets variables sur la cellule postsynaptique. Une synapse excitatrice augmente les chances d’initier un potentiel d’action sur la cellule postsynaptique, tandis qu’une synapse inhibitrice diminue les chances d’un potentiel d’action.

La morphologie neuronale

La forme globale des neurones — leur morphologie — peut varier considérablement et elle a souvent un lien avec leur fonction. Certains neurones ont peu de prolongements dendritiques et un seul axone, d’autres ont des arborescences dendritiques très contournées, tandis que d’autres ont des axones qui peuvent s’étendre sur la longueur de l’organisme. Les diverses morphologies sont souvent utilisées pour définir le type de neurone. Le nombre d’entrées — connexions synaptiques — peut influencer la façon dont une cellule réagit aux signaux. Par conséquent, la morphologie des dendrites, et le nombre de synapses qu’ils contiennent, est une caractéristique importante qui peut déterminer le type de neurone. Dans le système nerveux périphérique, les dendrites peuvent également définir le champ réceptif d’une cellule — l’espace physique sur le corps auquel ils sont sensibles.

L’art de visualiser les structures neuronales

L’anatomiste espagnol Santiago Ramon y Cajal, travaillant à la fin du XIX^e siècle, et au début du XX^e siècle, a été le pionnier du suivi des neurones individuels et il a fourni des informations fondamentales sur leur nature même. Il a produit des représentations étonnantes de cellules qui offrent encore une quantité considérable de détails. En utilisant la technique de coloration mise au point et nommée d’après le biologiste italien Camillo Golgi, il a été en mesure de retracer la structure de nombreux types de cellules dans le cerveau. Il a également décrit quelques-unes des connexions de base des circuits neuronaux — des réseaux de neurones qui sont activés ensemble pour traiter des informations spécifiques.