>  Le neurone et ses composantes
 
 

On l’a vu, l’élément fondamental, la «brique» du cerveau, c’est le neurone. Mais cette cellule est largement différente des autres cellules entre autre sur trois points: 1- c’est une vraie mémère; elle n’arrête jamais de communiquer avec ses semblables, 2- elle ne peut se diviser comme les autres cellules mais peut modifier ses connections, 3) elle a une forme vraiment bizarre!

Imaginez-vous un arbre, pendant l’hiver, dénudé de ses feuilles. Cela est simple, on voit en haut de l’arbre des dizaines et des dizaines de branches allant dans toutes les directions et on voit plus bas, le tronc. Mais  imaginez-vous cet arbre avec les racines sorties de la terre. On voit donc les branches en haut, le tronc au milieu et les racines en bas. On a un arbre neuronal! Hé oui, les neurones «standard» ressemblent à un arbre dont les racines sont sorties du sol. On peut donc comparer les branches de l’arbre aux dendrites du neurone, le tronc de l'arbre à l’axone du neurone et finalement les racines aux terminaisons axonales et synapses. Voyons maintenant les différentes parties de la cellule de la communication.

1- Chaque neurone a un corps cellulaire, aussi appelé soma ou péricaryon. Ce corps cellulaire contient le noyau. Il y a un noyau dans toutes les cellules du corps humain, destiné à diriger les activités de la cellule. C’est donc le centre de contrôle de la cellule. Mais revenons au corps cellulaire. Mettons immédiatement quelque chose au clair: les neurones communiquent entre eux, mais de quelle manière? Le moyen de communication est tout à fait extraordinaire! Tout comme de nombreuses machines inventées par l’homme (ordinateur, fibre optique…), les neurones communiquent entre eux au moyen du langage binaire! Cela fonctionne de façon tout ou rien: ils envoient une impulsion lorsqu’ils parlent (1 en binaire), et une absence d’impulsion lorsqu’ils ne parlent pas (0 en binaire). Ces impulsions ont comme nom potentiel d’action. Ce terme est extrêmement important puisque c'est l’unique moyen de communication des neurones, et de ce fait du cerveau! Maintenant que nous savons que les neurones communiquent entre eux avec des potentiels d’action, voyons le rapport avec leur corps cellulaire.

2- En haut du corps cellulaire se trouvent  les dendrites. Ces petites branches,  mesurant  au  niveau  de  leur  naissance 10 microns et 1 micron au niveau de leurs extrémités, ont des connections se chiffrant en moyenne entre 1000 et 10000 avec les autres neurones! En d’autres termes, les dendrites d ’un seul neurone se connectent en moyenne aux autres neurones grâce à 1000 à 10 000 connections!!

3- Puisque le neurone reçoit des milliers d’impulsions / absences d’impulsion à toutes les secondes venant des 1000 à 10000 connections qu ’il possède avec d’autres neurones au niveau de ses dendrites, c’est là que le corps cellulaire entre en jeu, pour tout démêler et tenir compte de ces milliers d’impulsions, et ce, de façon extrêmement rapide! Le corps cellulaire, aussi appelé soma, fait donc le total (somme) des connections qui viennent de l’excité, (impulsion, +1) et le total  des  connections qui viennent de l’inhibé (absence d’impulsion, 0). S’il y a plus de connections dendritiques-synaptiques excitatrices qu’inhibitrices,  le corps cellulaire envoie à son tour une  impulsion! Si c’est le contraire, il envoie une absence d’impulsion! Enfin, le diamètre du corps cellulaire est en moyenne de 50 microns.

4- L’impulsion, créée par le corps cellulaire, avancera dans l’axone du neurone pour se rendre à ses terminaisons axonales, et finalement, aux synapses situées au bout des terminaisons axonales. L’axone est donc un long prolongement du corps cellulaire qui relie ce dernier  aux synapses. La longueur de l’axone est très variable: quelques dizaines de microns, pour un neurone qui se projette sur son voisin, plusieurs décimètres s’il transporte de l ’information du cerveau à la moelle épinière ou d’une partie du corps à la moelle épinière. Il peut même atteindre un mètre! L’axone du neurone sensitif de  l’exemple précédant démontrant l’interaction des neurones dans le système nerveux lors du toucher, a donc un axone assez long, partant de la main en se prolongeant dans le bras. Les neurones ayant le plus long axone sont, bien entendu, ceux partant des pieds et allant jusqu’à la moelle épinière. Le diamètre de l’axone est généralement stable sur toute sa longueur, entre 5 à 10 microns. Et comme dit un peu auparavant, l 'extrémité de l ’axone  se  divise  en plusieurs branches, les terminaisons axonales. Finalement, au bout de chaque terminaison axonale, se trouve une synapse.

5- La synapse  est  donc  la  zone de   contact  entre  une  terminaison  axonale d’un neurone et un  autre neurone. C’est ici que l ’information passe d ’un neurone à un autre neurone! C'est  ici la communication inter-neurones!  L'information passe donc d’une synapse du neurone qui envoie à une dendrite du neurone qui reçoit, la plupart du temps. Mais la synapse peut se connecter ailleurs qu’à une dendrite du neurone qui reçoit, comme par exemple à son corps cellulaire ou à son axone. En moyenne, un neurone établit des synapses avec 10000 autres neurones!! Puisqu’on dénombre 100 milliards de neurones dans le cerveau, on y trouve 100 milliards de fois 10000 synapses! Quelque chose d'extrêmement important à savoir, mais qu’on élaborera un peu plus dans la partie 4, c’est que contrairement au message (potentiel  d’action) qui circule à partir des dendrites jusqu’aux synapses du neurone de façon électrique, à l’intérieur des synapses, le message, destiné à être envoyé à un autre neurone, circule de  façon  chimique.  C ’est donc une  substance  chimique  (appelée neuro-médiateur)  qui  part de la synapse pour se fixer à une dendrite du neurone qui reçoit, pour finalement l’exciter. On a donc deux moyens de transmettre le message dans un neurone, chimiquement, aux synapses et électriquement, pour le reste de ses composants.

Résumons donc nos idées: les messages (potentiels d’action) sont envoyés par des centaines et des centaines de neurones, à un neurone. Les messages passent donc par leurs synapses se connectant aux dendrites du neurone ou à son corps cellulaire. Toutes les impulsions (ou absences) venant d ’être transférées aux dendrites (ou corps cellulaire) du neurone arrivent à son corps cellulaire et celui-ci compte s’il a reçu plus d ’impulsions ou plus d ’absences. Il a reçu plus  d’impulsions! Il décide donc  d’envoyer à son tour un potentiel d ’action. Celui-ci se propage très rapidement sur l’axone, pour aboutir aux terminaisons axonales, puis enfin, aux synapses. Et c’est là qu’il envoie son message à d’autres centaines de neurones connectés à lui, de façon chimique. Voilà donc les composantes du neurone et leur rôle! On peut donc passer à la partie 2, où on parle du moyen de communication des neurones: le potentiel d’action.
 


1- Le moyen de communication des neurones fonctionne de façon binaire (tout ou rien) et  s’appelle le potentiel  d’action.  

2- Un neurone est composé des dendrites (en haut) connectées à des centaines et des centaines  d’autres neurones, du corps cellulaire, faisant les sommes des impulsions et des absences d'impulsions qu’il a reçues, de l ’axone qui est le prolongement du corps cellulaire, des terminaisons axonales qui sont les subdivisions de l ’axone ressemblant un peu aux dendrites mais ayant pour différence de se terminer chacune par une synapse, et finalement des synapses qui envoient l’information du neurone à des centaines et des centaines d’autres neurones. 

 


David Laflamme, école secondaire Montcalm, expo-sciences Bell, tous droits réservés.