Cellules nerveuses (neurones)

Un neurone (cellule nerveuse) est l'unité structurelle et fonctionnelle de notre système nerveux. Des milliards de ces neurones forment, grâce à d'innombrables connexions intercellulaires, une mosaïque fonctionnelle qui permet la perception et l'interprétation des sensations (stimulus sensoriels), le stockage des expériences (mémoire) et les réactions (comportement).

Le système nerveux est divisé en un système nerveux central (SNC, système nerveux volontaire, conscient ou somatique) et un système nerveux végétatif (SNV, système nerveux autonome, involontaire). Le SNC comprend toutes les structures anatomiques entourées de nos méninges.

Le SNC contrôle les processus conscients et ciblés, tels que les mouvements actifs par le biais des muscles squelettiques. Le SNV prend en charge le contrôle des activités inconscientes (autonomes) comme le système digestif, la pression artérielle et bien plus encore.

Le SNC et le SNV forment ensemble deux systèmes de régulation du corps humain. À cela s'ajoute le système endocrinien (système hormonal), qui constitue un autre instrument de transmission de l'information et de commande, contrôlé par le système nerveux autonome ou intégré à celui-ci.

Tous ces systèmes ont pour but de transmettre des informations. Ils veillent à ce que les tissus et les organes puissent communiquer entre eux !

La différence réside dans le fait que le système nerveux (SN) transmet les signaux de manière électrique via les neurones. C'est relativement rapide et facile à activer et à désactiver.

Dans le cas du système hormonal, il s'agit d'une transmission chimique des signaux par la circulation sanguine qui, contrairement au SN, est plutôt lente et ne s'active ou se désactive pas aussi facilement ou rapidement.

Structure d'une cellule nerveuse

Les cellules nerveuses peuvent donc générer, transmettre et, ce qui est très important et fascinant, modifier des stimulus (par exemple la douleur) au sein du réseau cellulaire !

Un neurone se compose d'un corps cellulaire (soma), qui possède de très nombreux prolongements de la membrane nerveuse. D'une part, ces prolongements forment les dendrites (il y en a énormément, un peu comme les branches d'un arbre), qui reçoivent les signaux (afférents) d'autres cellules (nerveuses). D'autre part, il y a un axone (qui peut parfois former des collatérales). Il s'agit d'un canal relativement long, de quelques millimètres à 1,5 mètre (NB : chez les girafes ou les grands mammifères, ils peuvent bien sûr être encore plus longs !). L'axone transmet le signal électrique jusqu'à l'extrémité de la cellule nerveuse, appelée synapse. Les synapses constituent les points de contact avec d'autres cellules et transmettent le signal aux dendrites du neurone suivant, aux cellules musculaires squelettiques, aux cellules glandulaires ou aux organes, déclenchant ainsi une action.

Cellules nerveuses Schéma complet d'un neurone fr, placé dans le domaine public, détails sur Wikimedia Commons

Les cellules nerveuses (avec les cellules hépatiques) sont les cellules les plus actives du corps sur le plan métabolique. De plus, le neurone est une unité extrêmement flexible et capable – en particulier au niveau des dendrites – de multiples processus de croissance et de transformation. Il s'entraîne !

L'axone est entouré de cellules conjonctives (appelées cellules gliales : cellules de Schwann en périphérie ou astrocytes et oligodendrocytes dans le SNC). Celles-ci structurent et soutiennent l'axone tout en formant une couche isolante plus ou moins épaisse (gaine de myéline), qui influence la vitesse de conduction et rend possible la transmission des signaux électriques. Ensemble, l'axone et cette gaine forment la fibre nerveuse.

Grâce à cette couche isolante, le SNC est en réalité composé à 90 % de tissu conjonctif et à seulement 10 % de cellules nerveuses réelles !

John A Beal, PhD Dep’t. of Cellular Biology & Anatomy, Louisiana State University Health Sciences Center Shreveport, Coupe frontale (coronale) du cerveau humain description 2, CC BY 2.5

La couleur blanche provient de la myéline, due à l'accumulation d'axones myélinisés ; la couleur grise représente les axones non myélinisés ou les corps cellulaires des neurones ! C'est pourquoi le cortex cérébral est gris, car c'est là que se concentrent de nombreux corps cellulaires. À l'intérieur de la moelle épinière, on distingue donc une forme de papillon grise (où se situent les corps cellulaires), entourée d'une substance blanche (les voies de conduction, c'est-à-dire les axones).

Coupe transversale de la moelle épinière User:Polarlys, Medulla spinalis – Coupe transversale – Allemand et Latin, CC BY-SA 3.0

Neurones moteurs (signaux afférents) : un mouvement

Pour faire simple, les corps cellulaires se trouvent dans le cerveau (1er neurone moteur) et dans la moelle épinière (2e neurone moteur). Pour exécuter un mouvement, le signal part du cerveau, descend par des voies spécifiques vers la moelle épinière, où il est transmis (dans la corne antérieure) à un autre motoneurone, puis directement aux muscles squelettiques.

Pour effectuer un mouvement volontaire, il faut donc deux cellules nerveuses, le signal étant relayé une fois.

Neurones sensoriels (signaux efférents) : une sensation

Les sensations sensorielles sont conduites des terminaisons nerveuses libres ou des récepteurs, via l'axone, vers la corne postérieure de la moelle épinière. Le corps cellulaire de ce 1er neurone sensitif se trouve cependant à l'extérieur de la moelle épinière, plus précisément dans les ganglions spinaux qu'ils forment. Dans la moelle épinière, une première connexion s'effectue via des interneurones vers un autre neurone (deuxième neurone sensitif), qui remonte vers le cerveau par des voies ascendantes. En amont du cerveau se trouve le thalamus (diencéphale), où s'effectue une nouvelle connexion vers un 3e neurone sensitif.

Les signaux sensoriels sont donc transmis au cerveau par au moins 3 neurones, ce qui nécessite deux relais. De ce fait, les signaux efférents peuvent être modulés de manière plus importante et variée, c'est-à-dire modifiés et distribués.

Comme nous le verrons dans un prochain article, cela nous offre de formidables opportunités thérapeutiques !

Les maladies, les problématiques et les options de traitement seront également abordées dans un futur article de blog. Reste à l'écoute !

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Crédit de l'image de couverture

Prise de vue microscopique du cortex cérébral d'une souris. Wei-Chung Allen Lee, Hayden Huang, Guoping Feng, Joshua R. Sanes, Emery N. Brown, Peter T. So, Elly Nedivi PLoSBiol4.e126.Fig6fNeuron, CC BY 2.5