Chapitre 2 : Le neurone
1. Le neurone est l'unité structurale du système nerveux
1.1. Morphologie
Chaque neurone est une cellule
anatomiquement séparée et indépendante des autres, n'établissant que des
contacts fonctionnels spécifiques (synapses)
via les prolongements dendritiques avec d'autres neurones ou
des cellules sensorielles
via les terminaisons axonales avec d'autres neurones ou des
cellules effectrices
Cellule réceptrice c neurone c cellule effectrice
Le soma (contient le noyau cellulaire
et le cytoplasme ou périkaryon) assure la synthèse d'une grande partie des
constituants nécessaires à la structure et aux fonctions du neurone.
Les dendrites ont un contour irrégulier et leur diamètre s'amenuise au fur et
à mesure des branchements.
L'axone est de contour lisse et de diamètre uniforme après le segment initial.
Il peut être recouvert d'une gaine de myéline (>< neurone amyélinique).
La longueur est variable.
NB : Il n'y a jamais de myéline (manchon isolant) sur le segment initial ni sur
l'arborisation terminale.
Classement
des neurones
- Unipolaires : neurones d'invertébrés, neurone afférent primaire dont le
soma est dans le ganglion rachidien
- Bipolaires : neurones de la rétine
- Multipolaires : Motoneurones de la moelle épinière avec soma étoilé,
cellule pyramidale du cortex cérébral, cellule de Purkinje du cortex
cérébelleux.
1.2. Ultrastructure
Extrême régionalisation du neurone
- du point de vue de la fonction métabolique
-
de la fonction de réception (post-synaptique) et d'émission (pré-synaptique)
des signaux électriques
-
de la fonction de sécrétion
Distribution non homogène des organites dans le soma c nécessité de les amener vers l'axone et les terminaisons axonales
Particularité structurale du neurone : réseau important de filaments du cytosquelette (microtubules...). Ils jouent un rôle important dans le transport des organites.
Le soma renferme les mêmes organites
et éléments cytoplasmiques que les autres cellules de l'organisme : noyau,
appareil de Golgi, reticulum endoplasmique rugueux, mitochondries, polysomes,
macromolécules, étant le seul compartiment renfermant tous les organites
nécessaires à cette synthèse. Le nucléole est le lieu de synthèse des
ribosomes, éléments indispensables à la traduction des ARN messagers en
protéines. Sa taille est importante, reflétant ainsi la forte activité de
synthèse de ces cellules. Par ailleurs, chez l'homme, la majorité des neurones
ne se divisant plus après la naissance, sont des cellules post-mitotiques : la
chromatine apparaît uniformément dispersée et claire attestant du stade
"en interphase" du noyau.
Les dendrites renferment des ribosomes libres et sont capables de synthétiser
certaines de leurs protéines dont certaines protéines associer aux
microtubules.
L'axone se caractérise par l'absence de structures responsables de la synthèse
de protéines. Ainsi, il ne peut renouveler lui-même les macromolécules dont
il est constitué ni assurer seul la synthèse du ou des neurotransmetteurs
qu'il libère du fait de son incapacité à synthétiser les protéines. Ce
problème est résolu du fait de l'existence d'un apport continuel de
macromolécules du soma vers l'axone jusqu'aux terminaisons par transport axonal
antérograde.
1.3. Les transports axonaux
Pour
communication soma n
terminaisons axonales
- Transport antérograde rapide :
déplacement de vésicules contenant les macromolécules le long des
microtubules. 100 à 400 mm/j.
pour le renouvellement de la membrane axonale
pour l'apport des enzymes de synthèse du neurotransmetteur.
- Transport antérograde lent : pour le renouvellement du cytosquelette, 0,1
à 2 mm/j.
- Transport axonal des mitochondries
- Transport axonal rétrograde : permet l'élimination des déchets dans le
lysosomes (par processus d'endocytose).
2. Le neurone est l'unité fonctionnelle du système nerveux
L'axe somato-dendritique est le pôle
récepteur du neurone
+ génération de PPSE ou PPSI
L'axone et les terminaisons est le
pôle émetteur
+ conduction de PA généré au niveau du segment initial
+ libération du neurotransmetteur
Signalisation neuronale
- chimique : Les neurones secrètent des neurotransmetteurs à des sites de
contact fonctionnels (synapses)
Communication chimique entre neurones, dite polarisée car une région
membranaire présynaptique est fermement attachée à une région postsynaptique
en raison de la forte concentration de récepteurs pour le neurotransmetteur.
- électrique : La liaison du neurotransmetteur avec les récepteurs provoque
l'apparition d'un signal électrique = potentiel synaptique dépolarisant ou
hyperpolarisant (excitation ou inhibition).
Tandis qu'un potentiel synaptique hyperpolarisant le potentiel de membrane
diminue l'excitabilité du neurone postsynaptique, un potentiel synaptique
dépolarisant l'augmente. Ainsi, pour un neurone donné, l'ensemble de tous les
potentiels synaptiques hyper- et dépolarisant qui naissent au niveau de
l'arborisation dendritique sont combinés ou intégrés par sommation
algébrique au niveau de la membrane du corps cellulaire du neurone. Si cette
intégration se solde par une dépolarisation de la membrane somatique, elle y
est traduite en d'autres signaux électriques (les potentiels d'action), reflet
de l'état d'excitation du neurone. Ces signaux électriques sont immédiatement
émis dans l'axone où ils se propagent à une vitesse constante comprise entre
0,5 et 40 m/s selon le type de neurone. Dans le cas contraire, aucun potentiel
d'action n'est émis et la transmission de l'information est interrompue.
3. Les mécanismes de signalisation communs à tous les neurones
