Un neurone, ou cellule nerveuse, est une cellule excitable constituant l'unité fonctionnelle de base du système nerveux. Il existe environ 200 types de neurones ! Mais pourquoi sont-ils si différents ?
Le terme « neurone » fut introduit dans le vocabulaire médical en 1881 par l'anatomiste allemand Heinrich Wilhelm Waldeyer.
Propriétés des neurones
Les neurones ont deux propriétés physiologiques :
- l'excitabilité, c'est-à-dire la capacité de répondre aux stimulations et de convertir celles-ci en impulsions nerveuses ;
- la conductivité, c'est-à-dire la capacité de transmettre les impulsions.
Composition des neurones
Le neurone est composé d'un corps appelé « péricaryon », ou « corps cellulaire », et de deux types de prolongements :
- l'axone, unique, qui conduit le potentiel d'action de manière centrifuge ;
- les dendrites, qui sont en moyenne 7.000 par neurone.
La morphologie, la localisation et le nombre de ces prolongements, ainsi que la forme du soma varient et contribuent à définir différentes familles morphologiques de neurones.
Types de neurones
Le neurone est en effet une cellule hautement spécialisée qui a accentué des caractéristiques de base des cellules, comme le fait d'avoir un potentiel transmembranaire, de pouvoir étendre son cytoplasme, etc. Les prolongements du neurone se sont à leur tour spécialisés. Ainsi, les canaux ioniques et les récepteurs de la membrane des dendrites sont différents de ceux de la membrane de l'axone.
De plus, chaque neurone est unique de par sa forme particulière, la position qu'il occupe dans le système nerveux et les connexions qu'il entretient avec d'autres neurones ou avec des cellules réceptrices (sensorielles) ou effectrices (musculaires ou glandulaires).
Parmi les types de neurones, on peut citer :
- le neurone miroir ;
- le neurone sensitif ;
- le motoneurone, ou neurone moteur ;
- le neurone pyramidal ;
- le neurone bipolaire ;
- le neurone à orexine.
La substance blanche du cerveau étudiée in vivo grâce à la tractographie La tractographie offre la possibilité d’étudier in vivo la substance blanche du cerveau, celle constituée d’axones myélinisés qui relient les régions de matière grise. Cette gaine de myéline, qui entoure les terminaisons nerveuses, permet à l’information d’être propagée plus rapidement. Sur cette image, les faisceaux pyramidaux apparaissent en bleu et les fibres transverses pontocérebelleuses sont colorées en rouge et vert. © CNRS Photothèque/CI-NAPS/GIP CYCERON
Synapse d'un neurone pyramidal La synapse correspond à la zone de connexion entre deux neurones. La communication va toujours dans le même sens : de l’élément présynaptique vers l’élément postsynaptique. En rouge est figuré un marqueur présynaptique tandis que le bleu révèle un marqueur postsynaptique de ce neurone pyramidal. © CNRS/IPMC
Reconstitution tridimensionnelle d'une boîte crânienne d’enfant Il s’agit d’une reconstitution tridimensionnelle d’une boîte crânienne d’une très jeune Homo erectus : l’enfant de Modjokerto, décédé à un an. Grâce à sa solidité, la boîte crânienne protège le cerveau de chocs extérieurs. Jusqu'à une certaine limite… © Jean-Jacques Hublin, CNRS Photothèque
Les cellules de Purkinje, des neurones du cervelet Les neurones seraient-ils verts ? Pas vraiment. Il s’agit en réalité de mettre en évidence grâce à la GFP (la protéine fluorescente verte ou green fluorescent protein en anglais) le contrôle des séquences régulatrices de la protéine du prion bovin (agent pathogène), dans les cellules de Purkinje du cervelet de souris transgénique. Cette structure du cerveau, située en position antérieure, est responsable de l’équilibre. © Yannick Bailly, CNRS Photothèque
Épines dendritiques d'un neurone Des chercheurs ont étudié le rôle de la préséniline 1, une protéine dont la mutation est impliquée dans les formes génétiques de la maladie d'Alzheimer touchant des personnes relativement jeunes. Ils ont mesuré l'efficacité de la transmission de l'influx nerveux et compté le nombre d'épines dendritiques. Ces résultats suggèrent que la préséniline 1 aurait une action neurotoxique. Or, des études récentes montrent que dans le cerveau des personnes âgées (atteintes ou non par la maladie d'Alzheimer), la préséniline 1 augmente. Ainsi, lors du vieillissement, elle serait responsable de l'atteinte des fonctions cognitives liées à la mémoire. © Alexandra Auffret, CNRS Photothèque
Neurones de l'hippocampe et leurs neurotransmetteurs Ces neurones de l’hippocampe (structure appartenant au système limbique), proviennent de souris et ont été mis en culture. En rouge ont été mis en évidence les canaux potassiques TREK-1, tandis qu’en vert on aperçoit les molécules de GABA, l’un des principaux neurotransmetteurs. © Fabrice Duprat, CNRS Photothèque
Le transport de l'information nerveuse : des dendrites à l'axone Ce cliché permet de comprendre pourquoi on parle de neurones pyramidaux. Les dendrites, ces prolongements qui forment des touffes au niveau basal, reçoivent l’information nerveuse, la transmettent au corps cellulaire (le disque noir) qui la fait suivre jusqu’à l’axone, ce long filament très peu ramifié, pour qu’il la transmette au neurone suivant. © CNRS Images
Cerveau d'une larve de mouche et ses corps pédonculés Ceci n’est pas un homard. Il s’agit d’un cliché pris dans le cerveau d'une larve de Drosophila melanogaster, la mouche du vinaigre. Les corps pédonculés, cette structure au centre de l’image, sont symétriques et se retrouvent dans chaque hémisphère cérébral. Ils sont impliqués dans la mémoire olfactive. © CNRS Images
Neurone exprimant la protéine hungtingtine Les neurones, comme toutes les cellules, synthétisent des protéines. Lorsque celles-ci sont défaillantes, elles causent la mort des neurones. C’est le cas des maladies d’Alzheimer, de Parkinson ou d’Huntington, par exemple. Cette dernière se manifeste par l’accumulation d’une protéine particulière, l’hungtingtine, qui va former des agrégats et détruire les neurones. Sur cette image, le neurone de souris est sain. © Sandrine Humbert, Fabrice Cordelières, CNRS Photothèque