Synaptogenèse: Comment se créent les connexions entre les neurones ?

La synaptogenèse est le processus par lequel les synapses sont créées, c'est-à-dire des connexions entre un neurone et une autre cellule du système nerveux, ou entre deux neurones. Bien que la synaptogenèse soit particulièrement intense au début du développement, les influences environnementales influencent la consolidation et la disparition des synapses tout au long de la vie.

Pour comprendre comment se créent les connexions entre les neurones Il est important de comprendre d'abord quelles caractéristiques définissent ces types de cellules et ce que sont exactement les synapses. Il est également important de clarifier le sens de divers concepts liés à la synaptogenèse, tels que la plasticité cérébrale et la neurogenèse.

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Neurones et synapses

Les neurones sont des cellules du système nerveux spécialisée dans la réception et la transmission d'impulsions électrochimiques. Ces signaux permettent à une grande variété de fonctions d'avoir lieu, telles que la sécrétion de neurotransmetteurs et hormones, contraction et distension des muscles, perception, réflexion ou apprentissage.

La morphologie des neurones les différencie des autres types de cellules. Concrètement, ils consistent en trois parties principales: soma, dendrites et axone.

Le soma, ou corps cellulaire, est l'endroit où les processus et les fonctions du neurone sont organisés; les dendrites Ce sont de courtes extensions qui reçoivent des impulsions électriques; et le axone c'est un appendice plus long qui envoie des signaux du soma à d'autres cellules.

Lorsque les impulsions neurales atteignent l'extrémité de l'axone (bouton terminal), le neurone sécrète des neurotransmetteurs, des composés chimiques qui favorisent ou inhibent l'action de la cellule réceptrice. Dans le cas des neurones, comme nous l'avons dit, ce sont les dendrites qui captent ces signaux.

On appelle "synapse" la connexion entre un neurone et une autre cellule, surtout s'il s'agit aussi d'un neurone. Lorsque deux cellules synaptiques, la membrane du neurone présynaptique libère le neurotransmetteur dans l'espace synaptique, la zone où il se lie au récepteur ou à la cellule postsynaptique; il reçoit l'impulsion qui règle son activité.

La création de nombreuses synapses entre les neurones et d'autres cellules, qui se produit naturellement au cours du neurodéveloppement, provoque la formation de réseaux ou de circuits neuronal très complexe. Ces réseaux sont indispensables au bon fonctionnement du système nerveux et donc des processus qui en dépendent.

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Comment se créent les connexions entre les neurones ?

Les extrémités des axones et des dendrites (avant la naissance, dans ce dernier cas) contiennent des extensions de forme conique qui se développent en direction d'une autre cellule et font grandir le neurone et s'en approcher, permettant la connexion synaptique. Le nom donné à ces extensions est "cônes de croissance neuronale".

Les cônes de croissance sont guidés par des facteurs neurotrophiques sécrétée par les neurones cibles. Ces composés chimiques attirent ou repoussent l'axone du neurone présynaptique; de cette façon, ils indiquent où se développer. Une fois que l'axone se connecte à la cellule postsynaptique, des facteurs neurotrophiques le lui signalent et il cesse de croître.

Ce processus, qui se déroule à des degrés divers tout au long de la vie, est appelé synaptogenèse et permet plasticité cérébrale, c'est-à-dire la faculté par laquelle notre système nerveux se développe, se modifie et se restructurer. La plasticité est basée sur l'apprentissage et la pratique, qui renforcent ou affaiblissent les connexions entre les neurones.

La fréquence de la synaptogenèse est plus élevée à certains stades de la vie, en particulier au début du développement. Cependant, la la stimulation environnementale favorise la synaptogenèse à n'importe quelle étape de la vie.

Synaptogenèse tout au long du développement

Au début du développement embryonnaire, il y a une prolifération massive de neuroblastes (précurseurs de neurones) dans la zone interne du tube neural; ce moment est connu sous le nom de "neurogenèse". Par la suite, les neuroblastes migrent hors du tube neural à travers la glie radiale, se propageant ainsi dans tout le système nerveux.

Les neuroblastes deviennent des neurones au cours du processus de différenciation cellulaire, qui dépend de l'information contenue dans les gènes et se produit une fois la migration terminée. La différenciation dépend aussi en partie de l'induction, c'est-à-dire de l'influence des neurones d'une région sur le développement des neuroblastes qui l'atteignent.

La synaptogenèse commence vers le cinquième mois du développement fœtal, mais la période critique survient après la naissance. Au cours de cette première synaptogenèse, un excès de neurones et de connexions entre eux se créent; plus tard les synapses moins puissantes disparaîtront (apoptose) et la structure définitive s'installera avec l'apprentissage.

Au cours de l'adolescence, la synaptogenèse et l'apoptose s'intensifient à nouveau, bien que les changements ne soient pas aussi importants que ceux qui se produisent au début du développement. Des erreurs dans l'une de ces étapes peuvent favoriser l'apparition de troubles neurodéveloppementaux, comme la schizophrénie.

Bien que les gènes déterminent en partie les caractéristiques de la synaptogenèse chez chaque individu, des études de jumeaux et avec des animaux clonés ont montré que la distribution des synapses varie de façon génétiquement égale ou très Similaire. Cela confirme l'importance de l'apprentissage et de l'environnement spécifique dans la synaptogenèse.