LES NEURONES : APPROCHES

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1 LES NEURONES : APPROCHES STRUCTURELLE ET FONCTIONNELLE I Généralités Un neurone est une cellule dite «excitable» qui est la brique élémentaire du systèm nerveux. Ces cellules possèdent deux propriétés importantes, la première est l excitabil la capacité à créer un courant électrique suite à un signal et la seconde est la conductiv la capacité à transmettre les impulsions électriques sans modifications. Ces cellules sont présentes uniquement dans le système nerveux central ou SNC qu composé de la moelle épinière, du tronc cérébral et de l encéphale (les deux derniers com ce que l on appelle couramment le cerveau). II Structure Le neurone est généralement composé de trois parties : Le corps du neurone (appelé aussi soma ou péricaryon).

2 Cette partie contient le noyau et donc toute la machinerie moléculaire nécessaire à synthèse des protéines, et donc de certains neurotransmetteurs. De plus, pour la plupart neurones c est le lieu de naissance des potentiels d action. Les dendrites Située en amont du corps cellulaire cette partie a pour fonction de recevoir les nom afférences (axones) du neurone. Ces afférences sont connectées aux dendrites grâce à de synapses chimiques qui permettent la transmission de l information. C est aussi dans les d qu il va s effectuer la sommation de tous les influx provenant des afférences permettant o naissance d un potentiel d action au niveau du corps du neurone. Pour la plupart des neurones, les dendrites sont extrêmement ramifiées et forment ce que appelle un arbre dendritique. L axone L axone permet aux neurones de transmettre les potentiels d action vers les zones c (arbre dendritique d autres neurones, cellules musculaires). Elle est aussi recouverte d un myéline permettant une transmission plus rapide potentiel du d action. Pour la plupart des neurones, l axone forme un long prolongement unique qui va se ramifier sur sa partie term

3 (arborisation terminale). C est cette partie qui dans le cas de neurone moteur va former c l on appelle le nerf. III Les différents types de neurone Il existe trois grands types de neurones : les neurones multipolaires (motoneuron neurones bipolaires (inter-neurone) et les neurones pseudo-unipolaires (neurones s 1. Les neurones multipolaires ou motoneurones Ils correspondent le plus souvent aux neurones par «défaut». Ils ont leur arborisation dendritique organisée en étoile (d où leur nom) et ils ont un long prolongement axonique pouvant faire synapses à de longues distances (ner moteur par exemple). Ils sont le support de l activité motrice Figure1: Un neurone type dans le système nerveux centrale (c.f réflexes myotatique et aires motrices). 2. Les neurones pseudo-unipolaires ou sensoriels Ces neurones ont un cours prolongement, partant du corps cellulaire, qui se subdivise en deux prolongemen

4 l un étant l axone et l autre la dendrite. Ces neurones sont le plus souvent des neurones s qui transmettent de leurs dendrites vers leurs axones les messagesensoriels tels que les messages de douleur ou tactiles. central. 3. Les neurones bipolaires ou inter-neurones Ils sont structurellement proches des neurones multipolairesauf que leur arborisation dendritiqu est éloignée du corps cellulaire. Ils ont le rôle d intermédiaires entre les neurones moteur et sensoriels. Ce sont donc les neurones les plus nombreux dans le système nerveux Pour conclure cette partie consacrée aux types de neurones, il ne faut pas oublier q cette liste n est pas exhaustive et qu il existe, comme souvent en biologie, des dizaines d types de neurones même si on retrouve souvent un schéma organisationnel proche d un d trois types.

5 IV Caractéristiques fonctionnelles des neurones La membrane neuronale, au repos, est chargée autour de -70 microvolt (mv ; chez l Homme). Cette charge basale est ce que l on appelle le potentiel de repos. Cette vale déterminée par la perméabilité de la membrane neuronale à certains ions qui sont, pour n que les principaux, le sodium (Na+) et le potassium (K+). La plupart des changements éle «physiologique» neuronaux (notamment le potentiel d action) sont dûs à des modificatio perméabilité à ces ions. Ce potentiel de repos et les mouvements ioniques associés ont été découverts grâc l étude des fibres nerveuses géantes de calamar, leur taille facilitant les manipulations expérimentales Le dispositif expérimental est décrit dans la stimulateur S1 S2 Fibre nerveuse E1 oscilloscope E2 figure 2. On peut voir qu il faut utiliser un stimulateur positionné en amont des électrodes réceptrices. Ces dernières sont reliées à un oscilloscope permettant l analyse du signal électrique. La figure 3 montre les résultats théoriques que l on peut obtenir avec un tel dispositif. Figure 2. Représentation schématique d un dispositif expérimental permettant l étude de la transmission de l influx nerveux sur une fibre nerveuse. (S = Electrode de stimulation, E = Electrode réceptrice).

6 Figure 1. Représentation schématique de l effet d un train de stimulation croissante (représentée en bas de sur le niveau de potentiel (la tension, en mv appelé ddp ou différence de potentiel) de la fibre nerveuse. Si l on observe les résultats de cette figure on peut voir que pour chaque stimulation une réponse d intensité proportionnelle à celle de la stimulation. Cela correspond à la prop d excitabilité du neurone (et donc de la fibre nerveuse). On peut aussi voir qu à partir d seuil (stimulation 4) l évolution de la différence de potentiel change radicalement. Ce que observe n est qu en fait ce que l on appelle un potentiel d action. Cette figure illustre une propriété fondamentale du potentiel d action qui est la loi d ou rien. En effet, pour obtenir un potentiel d action il faut que la stimulation atteigne un seuil, appelé seuil de décharge. Dans le cas précédemment décrit le seuil est atteint artificiellement, mais en réalité c est l ensemble des influx reçus sur l arborisation qui per pas de déclencher un potentiel d action. Ce mécanisme sera décrit plus en détail dans la potentiel d action.

7 V Conclusion Le neurone est la base cellulaire de la transmission nerveuse. C est une cellule très spécialisée avec une organisation en trois parties, la dendrite, qui reçoit le message nerve afférences, le corps cellulaire qui abrite le noyau et le lieu de genèse du potentiel d action l axone qui transmet l influx nerveux aux zones efférentes (muscles, autre neurone) sous potentiel d action. La structure des neurones suit majoritairement trois schémas. Les neur multipolaires ou motoneurones, les neurones bipolaires ou interneurones ou les neurones pseudo-unipolaires ou neurones sensorielles. Finalement les caractéristiques fonctionnelle neurones leurs permettent de transmettre des influx nerveux et de créer des potentiels d sous certaines conditions. Notes : Les termes soulignés sont traités de manière plus ample dans d autres fiches. Les gras sont des termes clé et doivent être maîtrisés. QCM 1. Une des propositions suivantes est fausse. Laquelle? a. Le neurone possède une propriété qui est l excitabilité b. Le neurone possède une propriété qui est la conductivité c. Le neurone possède une propriété qui est l automaticité d. Le neurone est ka cellule base du système nerveux 2. Une des propositions suivantes est vraie. Laquelle?

8 a. L axone est la partie recevant l influx nerveux d autres neurones b. Le corps cellulaire est la partie qui abrite l arborisation terminale c. Les dendrites sont la plupart du temps ramifiées et forment l arborisation dendrit d. La naissance du potentiel d action se fait au niveau des dendrites 3. Une des propositions suivantes est vraie. Laquelle? a. Les motoneurones sont des neurones multipolaires b. Les motoneurones sont des neurones bipolaires c. Les neurones pseudo-unipolaires ne sont pas des neurones sensoriels d. Les neurones tripolaires sont des inter-neurones 4. Une des propositions suivantes est fausse. Laquelle? a. Le potentiel de repos est négatif chez l homme b. Le potentiel de repos est positif chez l homme c. Le potentiel de repos est déterminé par la perméabilité ionique du neurone d. Le potentiel de repos est déterminé grâce au seuil de décharge 5. Une des propositions suivantes est fausse. Laquelle? a. Une stimulation électrique sur un neurone entraine toujours un potentiel d action b. La genèse du potentiel d action suit une loi de tout ou rien c. Une stimulation électrique sur une dendrite entraine un signal électrique proport d. Le potentiel seuil est lié à la genèse du potentiel d action 6. Quels sont les principaux ions qui déterminent le potentiel repos? a. Magnésium et fer b. Calcium et sulfure c. Chlorite et bromite d. Potassium et sodium 7. Pourquoi les expérimentations ont-elles eu lieu sur des fibres nerveuses de calamar a. Parce que les réactions sont plus rapides que chez l homme b. Pour des raisons financières c. Parce qu elles sont plus facilement manipulables

9 d. Par hasard 8. A quoi sert la gaine de myéline? a. A isoler l axone d un point de vue thermique b. A accélérer la transmission du potentiel d action c. A protéger l axone en cas de virus d. A éviter le vieillissement prématuré de l axone 9. En combien de parties est organisé un neurone? a. 1 b. 2 c. 3 d Que veut dire SNC? a. Système nerveux central b. Sensibilité neuronale continue c. Syndrome neuro-communiquant d. Synapse nucléique carpienne CORRECTION QCM 1 C 2 C

10 3 A 4 B 5 A 6 D 7 C 8 B 9 C 10 A