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Neurone
Portrait de neurone
Le génie électrique des neurones 101: composantes
Le génie des neurones 102: Repos et action
Canaux ioniques au sodium (INa)
Des neurones en rafale
Canaux ioniques au potassium

Neurone

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Portrait de neurone
Erik Harvey-Girard

Le système nerveux est constitué de neurones et de cellules gliales. Les neurones ne composent que 10% des cellules du système nerveux. Néanmoins, leur rôle est essentiel puisqu’ils sont le support de l’activité cérébrale et de la pensée. On considère donc que les neurones sont les unités fondamentales du système nerveux. De façon générale, un neurone est composé de dendrites, d’un corps cellulaire et d’un axone. Initialement, plusieurs types de neurones ont été décrits à partir de caractéristiques anatomiques: la forme, la grandeur des neurones, la forme des embranchements, etc. Aujourd’hui, les neurones sont décrits aussi en fonction de leur position dans le circuit neuronal, de leur patron d’activité et des gènes qu’ils expriment.
Les quatre grands types de neurones basés sur leur anatomie. A= axone, C=corps, D=dendrite.

Divers types de neurones multipolaires avec des dendrites de différentes formes.

Le corps cellulaire, nommé le soma, est essentiel au développement et la survie du neurone et contient le noyau et le péricaryon. Selon le type de neurone, la grosseur du soma peut varier de 5µm à 1000µm (1mm). Le noyau avec son ADN fournit les plans nécessaires (le génome) à la fabrication des protéines. Lorsque le besoin s’en fait sentir, un gène dans une section de l’ADN est traduit en ARN messager. Celui-ci mature et sort du noyau vers le péricaryon. Le péricaryon contient tous les éléments intracellulaires nécessaires à la fabrication de nouvelles protéines selon les instructions reçues du noyau sous forme d’ARN messager. Ces protéines sont ensuite acheminées par un réseau de transport de protéines dans les compartiments spécialisés du neurone.

Schéma général d'un neurone.
A partir du corps cellulaire, les neurones développent deux types de prolongements, les dendrites et l’axone. Les dendrites, avec l’aide du corps cellulaire, reçoivent et intègrent les informations reçues provenant d’autres neurones. La forme de l’arborisation des dendrites détermine grandement la sensibilité et le champ-récepteur du neurone. Sur les tiges des dendrites, des structures en forme de bourgeon, nommées épines dendritiques, permettent la connexion sous la forme de synapses au neurone pré-synaptique (celui qui relâche le neurotransmetteur). Chaque épine dendritique établit une synapse (Voir Synapse). Un neurone typique a plusieurs dizaines de milliers d’épines dendritiques formant des synapses. Les épines dendritiques ont des récepteurs spécialisés sensibles au neurotransmetteur spécifique relâché à la synapse. L’activation de ces récepteurs génère un petit courant électrique dans l’épine et la dendrite qui stimule ou inhibe le neurone selon le type de neurotransmetteur et de récepteur à la synapse. Selon la forme de ses dendrites, le neurone intègre le patron de ces petits courants synaptiques reçus dans le temps et l’espace afin de déterminer son activité.

 

Le deuxième type de prolongement, l’axone, peut voyager sur de très longues distances (plusieurs mètres pour certains axones d’animaux très grands). L’axone est rattaché au soma par le cône d’émergence qui initie le potentiel d’action (Voir Génie électrique 102). Avec le soma, l’axone constitue l’unité majeure de conduction du neurone. Dit simplement, l’axone est le fil conducteur que suit l’influx nerveux. Des cellules gliales spécialisées s’enroulent autour de plusieurs axones pour accélérer la conduction de l’influx nerveux, formant ainsi les couches de myéline et les nœuds de Ranvier.

 

L’élément essentiel de l’activité électrique d’un neurone est sa membrane cellulaire. Plus qu’une simple frontière entre le milieu externe et le cytoplasme, la membrane cellulaire des neurones est excitable, c’est-à-dire qu’elle peut répondre par une activité électrique suite à une stimulation électrique, chimique ou mécanique. La membrane cellulaire compose les dendrites, l’axone et la surface du corps cellulaire. Elle est donc présente partout à la surface du neurone. Dans la synapse, la membrane cellulaire contient les outils permettant la libération de neurotransmetteur du côté pré-synaptique, et du côté post-synaptique, elle contient les récepteurs sensibles aux neurotransmetteurs (Voir Synapse). Sur les tiges des dendrites et l’axone, elle contient des canaux ioniques sensibles au voltage, essentiels à la propagation de l’influx nerveux (Voir Génie électrique 101). C'est d'ailleurs au niveau de la membrane cellulaire, soit à la synapse, soit sur les dendrites et l'axone, que la plupart des neurotoxines et les drogues agissent sur le cerveau.

 

Les neurones ont été classifiés en trois classes, de façon plutôt arbitraire, afin de comprendre leur position et leur fonction dans le système nerveux. Ainsi, les neurones qui amènent les informations sensorielles de la périphérie vers le centre du système nerveux sont qualifiés de neurones afférents. Les neurones qui contrôlent les actions des muscles et des glandes sont appelés neurones efférents. Les neurones qui demeurent confinés au dans le système nerveux central sont les interneurones.

 

Chaque neurone est un chef-d’œuvre de minutie, tant dans sa structure, ses connexions et les gènes qu’il exprime. Tout concorde avec la précision d’un horloger à répondre à la tâche spécifique que chaque neurone doit accomplir dans le système nerveux. Dans chaque cerveau, des milliards de neurones « chantent » en harmonie afin d’exprimer des idées, des comportements et de contrôler des fonctions biologiques nécessaires à la survie et à l’épanouissement de l’individu.






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Références
Erik Harvey-Girard.  "Portrait de neurone."  Apteronote. Ed. Erik Harvey-Girard. Ottawa: Août 2, 2005. <  >
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