Les neurones de Von Economo: ce qu'ils sont, où ils se situent et leurs fonctions

Les neurones de Von Economo sont une classe particulière de cellules nerveuses., décrit pour la première fois il y a un peu moins d'un siècle, caractéristiques des humains et des grands singes.

Ils sont spéciaux en raison de leur structure particulière en forme de fuseau et parce qu'ils sont impliqués dans des processus complexes cognitifs qui ont à voir avec la socialisation, l'empathie, l'intuition ou la prise de décision complexe.

Dans cet article, nous expliquons en quoi consistent ces types de neurones, où nous pouvons les localiser, ce qui est leur structure et les fonctions qu'elles remplissent, et ce qui se passe lorsque ces cellules se développent anormal.

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Neurones de Von Economo: définition, localisation et développement

Les neurones de Von Economo, également connus sous le nom de neurones fuseaux, portent le nom du psychiatre et neurologue autrichien

Constantin F. Von Economo, qui en 1926 a fourni une description détaillée de la morphologie et de la distribution corticale de ce type de neurone.

Von Economo a également été le premier scientifique à montrer que ces cellules fusiformes sont des neurones. cellules spécialisées situées dans la couche Vb du cortex cingulaire antérieur et du cortex insulaire frontal principalement.

Les neurones fusiformes, contrairement à la plupart des types de cellules nerveuses, sont présents chez les grands singes. (gorilles, chimpanzés, bonobos et orangs-outans) et chez l'homme, mais absent chez les autres types de primates.

Les neurones de Von Economo se développent tardivement, à la fois ontogénétiquement et phylogénétiquement. Ces cellules apparaissent pour la première fois à la semaine 35 de gestation; à la naissance, seuls environ 15% des effectifs postnatals sont présents et à quatre ans, les effectifs adultes sont présents.

Selon les recherches, les cellules fusiformes semblent avoir évolué il y a environ 15 millions d'années, avant la divergence évolutive des orangs-outans et des hominines. Leur découverte chez certaines baleines suggère qu'il pourrait y avoir une deuxième évolution indépendante de ce type de neurone.

L'observation que les cellules de von Economo se produisent dans un groupe très important d'animaux a conduit à spéculer qu'ils sont d'une grande importance dans l'évolution humaine et le fonctionnement du cerveau.

Le fait que ces neurones aient été découverts chez d'autres espèces (comme les baleines) suggère qu'ils pourraient être une adaptation neurale obligatoire dans les gros cerveaux, ce qui permettrait un traitement et un transfert rapides des informations selon des projections très spécifiques, et qui évoluaient en fonction des comportements sociaux émergeant.

Structure

Von Economo a décrit ce type de cellule comme des neurones présentant une forme de fuseau et une longueur inhabituelle., orienté perpendiculairement à la surface piale du cortex, avec un grand axone apical et une seule dendrite basale, presque de la même largeur que son soma.

Son grand axone apical et son soma allongé de grand volume sont similaires à ceux du neurone pyramidal cortical, mais les neurones de von Economo ils n'ont pas les nombreuses dendrites basales que possèdent les cellules pyramidales et reçoivent à la place des entrées d'un sous-ensemble relativement petit du cortex. petit; de plus, les neurones du fuseau sont environ cinq fois plus gros que les neurones pyramidaux de la couche V (en moyenne).

Leur similitude structurelle avec les neurones pyramidaux suggère que ces neurones peuvent remplir des fonctions similaires, et parce que la vitesse à laquelle ils les neurones transmettent généralement des informations covarient avec le diamètre de leurs axones, les gros neurones de von Economo peuvent le faire très rapidement, par rapport aux autres neurones.

Pourtant, les neurones de von Economo sont relativement rares dans une région comme la cortex cingulaire antérieur, puisqu'ils ne représentent que 1 à 2 % du nombre total de neurones dans cette zone du cerveau.

Dans le cortex insulaire frontal, ces types de neurones sont 30 % plus nombreux dans l'hémisphère droit que dans le gauche.; un processus de différenciation hémisphérique qui se produit au cours des quatre premières années du développement postnatal chez l'homme.

les fonctions

Les investigations menées suggèrent que le cortex insulaire frontal et le cortex cingulaire antérieur, les régions cérébrales dans lesquelles se trouvent le plus grand nombre de neurones du fuseau, sont impliqués dans le raisonnement social, l'empathie, les émotions et la surveillance de l'activité autonome viscérale, Entre autres fonctions.

Le cortex cingulaire antérieur a des projections vers le cortex frontopolaire, ce qui a été lié à des processus de dissonance cognitive et d'incertitude. Compte tenu de la morphologie des cellules de Von Economo, elles ont été décrites comme des neurones à projection rapide et, en raison des fonctions des zones dans lesquelles on pense qu'elles recevoir et projeter des informations, on pense qu'ils joueraient un rôle important dans l'intuition, la prise de décision rapide et dans la résolution des processus de dissonance cognitif.

Les neurones fusiformes aident à canaliser les signaux neuronaux des régions profondes du cortex vers des parties relativement éloignées du cerveau. Il a été démontré que les signaux du cortex cingulaire antérieur sont reçus dans le Zone Brodman 10, dans le cortex frontopolaire, où l'on pense que la régulation de la dissonance cognitive et la désambiguïsation entre les alternatives.

En revanche, chez l'homme, des émotions intenses activent le cortex cingulaire antérieur, puisqu'il transmet des signaux neuronaux qui proviennent du amygdale, un centre primaire de traitement des émotions du cortex frontal. Le cortex cingulaire antérieur est également actif lors de tâches exigeantes qui nécessitent du jugement et de la discrimination, ainsi que la détection d'erreurs.

Le cortex cingulaire antérieur est également impliqué dans les fonctions autonomes, notamment les fonctions motrices et digestives., tout en jouant un rôle dans la régulation de la pression artérielle et du rythme cardiaque.

Les capacités olfactives et gustatives importantes du cortex cingulaire et du cortex insulaire frontal semblent s'être dissipées au cours de l'évolution, exécutent désormais des fonctions améliorées liées à une cognition supérieure, allant de la planification et de la conscience de soi au jeu de rôle et tromperie.

Il convient également de noter que la diminution de la fonction olfactive de l'homme, par rapport aux autres primates, pourrait être liée au fait que les cellules fusiformes situées dans des centres neuronaux cruciaux n'ont que deux dendrites au lieu de plusieurs, ce qui entraîne une intégration neuronale réduit

Troubles liés au développement anormal de ces neurones

Le développement anormal des neurones de von Economo a été lié à divers troubles de la personnalité et troubles du développement neurologique., notamment celles caractérisées par des distorsions de la réalité, des troubles de la pensée, des troubles du langage et un retrait social.

De plus, le développement et le fonctionnement anormaux de ce type de neurone ont été impliqués dans troubles tels que l'autisme, car dans diverses études, il a été possible de vérifier que les neurones du fuseau participent aux processus cognitifs impliqués dans l'évaluation intuitive rapide de situations complexes. En ce sens, il a été suggéré qu'ils pourraient faire partie des circuits qui soutiennent les réseaux sociaux humains.

Il a été proposé que les neurones de von Economo soient liés aux zones cérébrales associées à la théorie de l'esprit, par la transmission d'informations à partir de le cortex cingulaire et les zones fronto-insulaires jusqu'au cortex frontal et temporal, où des aperçus rapides sont combinés à des jugements délibératifs plus lents.

Dans les troubles du spectre autistique, les neurones du fuseau ne se développeraient pas correctement, et cet échec pourrait être en partie responsable des difficultés sociales qui émergent de l'application des processus d'intuition défectueux.

D'autre part, une dégénérescence sélective des neurones du fuseau a également été observée dans des maladies telles que la maladie d'Alzheimer et la démence. Par exemple, chez les patients atteints de démence frontotemporale, un trouble neurodégénératif qui amène la personne à perdre l'empathie et devenir erratique et insensible, on a vu que 70% des neurones de Von Economo étaient endommagé.

Enfin, il convient de noter que certaines recherches ont suggéré que le développement anormal de ces neurones pourrait être lié à la pathogenèse de schizophrénie, bien qu'aucun résultat concluant n'ait été obtenu à ce jour.

Références bibliographiques:

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