Comment fonctionnent les neurones ?

Il est bien connu dans la culture populaire que les neurones sont des cellules qui agissent comme un sorte de messagers, envoyant des informations dans tout notre système nerveux.

Comment fonctionnent les neurones, qui sont l'unité fonctionnelle de base de notre cerveau, la moelle épinière et les nerfs, est le sujet de l'article d'aujourd'hui. Voyons comment fonctionnent ces travaux sophistiqués d'ingénierie de la nature.

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Comment fonctionnent les neurones? Un aperçu

Les neurones sont des cellules qui font partie du système nerveux, étant son unité fonctionnelle de base. Ces cellules ont pour fonction principale de recevoir et de transmettre des informations sous forme d'impulsions électriques le long d'un treillis ou d'un réseau complexe de neurones, qui constitue le système système nerveux, à la fois le central (SNC), composé de la moelle épinière et du cerveau, et le périphérique (SNP) composé de la nerfs.

Il est clair que, sur la base de cette définition, le système nerveux ne pourrait pas fonctionner sans les neurones, ainsi que les cellules gliales. Cependant, pour mieux comprendre comment ils fonctionnent, il est nécessaire de faire une série de notes concernant sa typologie, sa structure et sa forme, car ceux-ci influencent directement son fonctionnement.

Structure

Les fonctions des neurones ne peuvent être comprises sans comprendre comment ces cellules nerveuses sont organisées. Ce sont les parties du neurone.

1. Soma

Le soma est le corps cellulaire du neurone, et c'est l'endroit où se trouve le noyau, en plus d'avoir une grande activité de synthèse protéique, indispensable au fonctionnement du neurone. C'est à partir de là que s'étendent diverses protubérances ou appendices: les dendrites et l'axone.

2. dendrites

Les dendrites sont des protubérances épineuses en forme d'arbre qui permettent au neurone de recevoir et de traiter des informations. Selon le type de signaux qu'il reçoit, il peut induire l'excitation ou l'inhibition du neurone, provoquant ou non le potentiel d'action, c'est-à-dire le déclenchement d'une impulsion nerveuse.

3. L'axone

L'axone est constitué d'un seul prolongement dans le neurone d'épaisseur homogène. Cette structure a son origine dans le corps cellulaire, en particulier dans le cône axonal. Dans les motoneurones et les interneurones, c'est dans ce cône axonal que se produit le potentiel d'action.

Les axones sont recouverts d'une substance isolante spéciale: la myéline. Cette myéline a une fonction fondamentale dans le système nerveux, puisqu'elle rend l'influx nerveux plus efficace et plus rapide.

À la fin de l'axone se trouvent de nombreuses branches, qui forment des structures bulbeuses appelées terminaisons axonales ou nerveuses. Ces terminaux forment des connexions avec des cellules cibles, qu'elles soient motrices ou interneurones.

Types de neurones selon leur fonction

Selon leurs fonctions, on peut distinguer trois types: sensoriels, moteurs et interneurones.

1. Les neurones sensoriels

Les neurones sensoriels Ce sont eux qui sont chargés de capter les informations extérieures à l'organisme ou les sensations, comme la douleur, la lumière, le son, le toucher, le goût... Ces informations sont saisies et envoyées sous la forme d'une impulsion électrique, le dirigeant vers le système nerveux central, où il sera traité.

2. Motoneurones

Motoneurones recevoir des informations d'autres neurones, en prenant soin de transmettre des ordres aux muscles, organes et glandes. De cette manière, un mouvement peut être réalisé ou une certaine fonction biologique peut être réalisée, telle que la production d'hormones.

3. interneurones

Les interneurones sont un type particulier de cellules présentes dans le système nerveux central qui sont responsables de la connexion d'un neurone à un autre, c'est-à-dire qu'ils fonctionnent comme une sorte de pont. Ils reçoivent des informations de certains neurones, qu'ils soient sensoriels ou autres interneurones, et les transmettent à d'autres, qui peuvent être des motoneurones ou d'autres interneurones.

Les neurones fonctionnent en formant des réseaux

Quelle que soit la santé d'un neurone, s'il est isolé des autres, il ne sert à rien. Pour que ces cellules remplissent leurs fonctions, elles doivent être connectées les unes aux autres, travaillant ensemble. Ainsi, lorsque ces cellules se connectent entre elles, elles se stimulent ou s'inhibent, traitent les informations entrantes et contribuent à l'émission d'une réponse motrice ou hormonale. Ces circuits neuronaux peuvent être très complexes, bien qu'il en existe aussi des assez simples, notamment liés aux réflexes.

Lorsqu'ils travaillent en équipe, les neurones peuvent remplir trois fonctions de base, à savoir recevoir des signaux nerveux ou des informations d'autres neurones; intégrer ces signaux, afin de déterminer si l'information est importante ou non; et communiquer les signaux aux cellules cibles, qui peuvent être des muscles, des glandes ou d'autres neurones.

Pour mieux comprendre ces trois fonctions, nous allons décrire un exemple, une situation dans laquelle impliquent les trois types de neurones en fonction de leur fonction: les neurones sensoriels, les neurones moteurs et interneurones.

Imaginons que nous préparons un thé, avec la bouilloire sur le feu. Lorsque nous le voyons, nous activons les neurones sensoriels, en particulier ceux qui sont responsables de la vue, transmettant au cerveau les informations nerveuses capturées dans les cônes et les bâtonnets de la rétine. Les informations visuelles seront traitées dans le cerveau et nous serons conscients que nous voyons la bouilloire.

Comme nous voulons nous servir un thé, nous nous préparons à prendre la bouilloire. Pour bouger le bras, nous devons utiliser nos motoneurones. Ces neurones ont reçu le signal du cerveau pour activer les muscles du bras, l'étirer et prendre la bouilloire. Alors, on fait ce mouvement: on tend la main et on prend la bouilloire, dont le manche est en métal.

Il s'est avéré que nous n'avions pas éteint le chauffage et que la bouilloire était très chaude. Cette sensation est captée par les capteurs thermiques de la peau au toucher de la poignée chaude. Cette information, captée par les neurones sensoriels, voyage rapidement jusqu'à la moelle épinière qui, via un interneurone, envoie des informations aux motoneurones sans avoir à les envoyer au cerveau. Le bras reçoit l'ordre de se déplacer rapidement pour éviter de se brûler. Pourtant, une partie de l'information atteint le cerveau, qui l'interprète sous forme de douleur.

synapse

Les connexions neurone à neurone sont normalement formées sur l'axone et la dendrite de deux neurones. Le lieu de rencontre entre ces deux neurones est ce qu'on appelle la synapse ou l'espace synaptique, donnant lieu à la transmission d'informations du premier neurone (présynaptique) au suivant, le neurone cible étant (postsynaptique).

La transmission de l'information se fait par l'intermédiaire de messagers chimiques, de neurotransmetteurs, ayant de nombreux types (p. ex., sérotonine, dopamine, acétylcholine, GABA, endorphines...).

Lorsqu'un potentiel d'action traverse l'axone de la cellule présynaptique et atteint sa terminaison, ce neurone libère un neurotransmetteur dans le espace synaptique qui se lie aux récepteurs de la membrane cellulaire postsynaptique et, ainsi, la transmission du signal nerveux se produit. Ce signal peut être excitateur ou inhibiteur et, selon le type de neurotransmetteur, une fonction spécifique sera réalisée. un autre, en plus de dépendre du chemin suivi par l'influx nerveux, allant vers le centre nerveux ou la cellule cible correspondant.

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Et les cellules gliales ?

Bien que les protagonistes soient les neurones, nous ne pouvons pas oublier ses amis secondaires, les cellules gliales, bien que « secondaire » ne soit pas synonyme de « consommable ». Si le neurone est l'unité fonctionnelle de base du système nerveux, les cellules gliales en sont la cellule majoritaire. C'est pourquoi il ne faut pas les laisser de côté lorsqu'on essaie d'expliquer comment le neurones, d'autant plus qu'ils ont un rôle très favorable au système nerveux. important.

D'une manière générale, il existe quatre types de cellules gliales, dont trois sont des astrocytes, des oligodendrocytes et des microglies que l'on ne trouve que dans le système nerveux central. Le quatrième type est celui des cellules de Schwann, que l'on ne trouve que dans le système nerveux périphérique.

1. Astrocytes

Les astrocytes sont le type de cellules gliales le plus nombreux dans le cerveau. Ses fonctions principales sont de réguler le flux sanguin dans le cerveau, de maintenir la composition du liquide qui entoure les neurones et de réguler la communication entre les neurones dans l'espace synaptique.

Au cours du développement embryonnaire, les astrocytes aident les neurones à atteindre leur destination, en plus de contribuer à la formation de la barrière hémato-encéphalique, la partie qui isole le cerveau des substances toxiques qui peuvent être dissoutes dans le du sang.

2. Microglie

La microglie est liée aux macrophages du système immunitaire, les « charognards » qui éliminent les cellules mortes et les résidus qui peuvent être toxiques s'ils s'accumulent.

3. Oligodendrocytes et cellules de Schwann

Les oligodendrocytes et les cellules de Schwann partagent une fonction similaire, bien que les premiers se trouvent dans le système nerveux central et les seconds dans le système nerveux périphérique. Les deux sont des cellules gliales qui produisent de la myéline, la substance isolante trouvée dans une gaine autour des axones neuronaux.

Références bibliographiques:

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