Neurones et synapses

Les neurones

Nous avons dans notre cerveau environ 100 milliards de neurones. C’est l'une des rares cellules qui ne se divisent pas, ainsi la quantité de neurones nous est donnée à la naissance.

Nous pouvons décomposer le schéma d'un neurone en trois parties :

Le corps cellulaire, aussi appelé soma, abrite le noyau avec ses chromosomes et ses gènes. Ce sont ces derniers qui permettent la mise en place des différents circuits de neurones au cours du développement. Par exemple, ils initient la production des agents chimiques de construction mais aussi d'informations des cellules nerveuses.

L’axone est un prolongement unique et non ramifié du corps cellulaire. Son rôle principal et indispensable est de transmettre l’information électrique et chimique aux neurones qui lui sont proches.

Les dendrites, dernier élément du neurone, sont des ramifications courtes et arborescentes, qui sont également liées au soma. Leur fonction consiste à recevoir l’information transmise par l’axone.

Nous venons de décrire un neurone "standard" (le plus présent) : en effet, il existe des formes singulières, comme les neurones dendro-dendritiques qui sont dépourvus d’axone.

Afin que les neurones puissent communiquer l’information, il existe une zone de contact fonctionnelle entre l’axone et les dendrites que l’on nomme la synapse. Il s’agit d’un point de rencontre où se font face les boutons terminaux des axones et les épines des dendrites.

Les synapses

Il existe deux types de synapses :

- Les synapses électriques qui permettent de transférer l’information de manière bi-directionnelle, c'est à dire que chaque neurone reçoit et envoie. Ces synapses sont rapides et fiables. Les cellules se touchent et sont reliées par de petits trous, ce qui permet à l'influx nerveux de passer directement de l'une à l'autre.

 - Les synapses chimiques, qui sont les plus répandues dans le cerveau des mammifères, utilisent quant à elles des agents nommés neuromédiateurs ou neurotransmetteurs afin de transporter l’information. Les synapses chimiques sont unidirectionnelles et lentes, mais contrairement aux synapses électriques, elles sont très flexibles : ce sont particulièrement grâce à elles que le cerveau a une plasticité développementale.

Moins rapides que les synapses électriques, nos synapses chimiques sont cependant beaucoup plus souples et malléables, une caractéristique précieuse à la base de tout apprentissage.

Le passage de l'information dans les synapses chimiques est réalisé par un mécanisme chimique qui utilise des molécules appelées neurotransmetteurs. A ce jour, plus d’une soixantaine de neurotransmetteurs ont été identifiés. Une fois arrivé au bouton terminal de l'axone, l'influx nerveux provoque la libération des neurotransmetteurs dans la synapse,  c'est à dire la zone fonctionnelle de contact entre deux neurones. Ces molécules sont diffusées jusqu'à atteindre la surface d'une cellule réceptrice. Ici, il s'agit de la surface d'une dentrite. Les récepteurs dendritiques vont alors détecter les neurotransmetteurs et le neurone pourra ainsi recevoir le message nerveux. La transmission entre les neurotransmetteurs et le neurone est presque immédiate, elle est d'une durée inférieure à la milliseconde.

Lors de la dégénérescence neurofibrillaire, les neurones meurent, les synapses sont détruites. La destruction se fait avant les troubles de mémoire.

Deux neurotransmetteurs particulièrement défaillants

- L'acétylcholine, abrégée en ACh, est le seul neurotransmetteur majeur à ne pas être fabriqué à partir d'un acide aminé. Il est synthétisé à partir de la choline, une substance de l'alimentation.

Il joue un rôle très important aussi bien dans le système nerveux central où il est impliqué dans la mémoire et l'apprentissage que dans le système nerveux autonome, notamment dans l'activité musculaire et les fonctions végétatives (respiration, circulation ..).

L'ACh commande la capacité à retenir une information, la stocker et la retrouver au moment voulu. Lorsqu'un système utilisant ce neurotransmetteur est perturbé, des troubles de mémoire apparaissent.

Les régions du cerveau offrant la plus forte densité de neurones utilisant cette molécule sont celles qui dégénèrent dans la maladie.

- Le glutamate est un neurotransmetteur libéré dans la synapse lors de la mémorisation. Chez les malades d'Alzheimer, le glutamate libéré au niveau des synapses s'accumule et devient toxique, si bien que la détection du signal nerveux est empêchée