Quelle est l’importance des neurones?
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Le neurone est la cellule principale du fonctionnement du système nerveux. Cette cellule excitable est capable de transmettre un signal de nature électrochimique d'un point à l'autre de l'organisme. Ce signal est constitué par la propagation de dépolarisations de la membrane plasmique couplée à la libération de molécule chimique au niveau des points de connexion avec les autres cellules. Ce mécanisme de neurotransmission est commun à l'ensemble des neurones, mais l'information que véhicule ce signal dépend du neurone. Ainsi, les neurones du nerf optique véhiculent les informations liées à la vision alors que ceux à destination de la peau véhiculent les informations du toucher. Une fonction importante des neurones est de traiter au sein de plusieurs réseaux ces différentes formes d'informations pour permettre d'effectuer des tâches aussi complexes et variées que la mémorisation, la motricité ou l’homéostasie du corps. La grande diversité de neurone présent dans le système nerveux reflète la diversité des tâches exécutées par ces cellules.
Système nerveux
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Les neurones assurent la transmission d'un signal bioélectrique appelé influx nerveux. Ils ont deux propriétés physiologiques : l'excitabilité, c'est-à-dire la capacité de répondre aux stimulations et de convertir celles-ci en impulsions nerveuses, et la conductivité, c'est-à-dire la capacité de transmettre les impulsions.
Neurone
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Elles jouent un rôle notamment au moment de la séparation des chromosomes lors des divisions cellulaires, mais aussi lors des déplacements des organites et vésicules dans la cellule. Dans le but de mieux illustrer l’importance de kinésines faisons le parallèle avec les neurones qui sont les plus grandes cellules du corps humain pouvant aller au-delà d’un mètre de long. Les protéines, neurotransmetteurs, lipides ou encore nutriments doivent voyager depuis leur lieu de synthèse soit au sein du corps cellulaire jusqu’aux extrémités des axones. Sans un système de transport aussi bien organisé et efficace, l’arrivée des neurotransmetteurs aux synapses par simple diffusion prendrait toute une éternité.
Kinésine
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La recherche a soutenu une relation entre les propriétés morphologiques et les fonctions des neurones. Par exemple, le rapport entre la morphologie et les classes fonctionnelles des cellules ganglionnaires rétiniennes a été étudié pour montrer la relation entre la forme et la fonction des neurones. La sensibilité à l'orientation et les modèles de ramification dendritiques sont quelques autres caractéristiques communes des neurones que les chercheurs ont noté comme ayant un effet sur la fonction des neurones. Ian A. Meinertzhagen ont récemment établi un lien entre les facteurs génétiques qui souligne une structure neuronale spécifique, et la façon dont ces deux facteurs se rapportent alors à la fonction du neurone en examinant les nerfs optiques des Drosophila melanogaster. Ils affirment que la structure du neurone est capable de déterminer sa fonction en dictant la formation des synapses.
Neuromorphologie
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Les réseaux inhibiteurs d'interneurones ont un rôle d'une importance équivalente à celui des neurones excitateurs. Ils permettent de réguler l'excitation et éviter des suractivités pathologiques (par exemple, l'épilepsie). Lors du développement embryonnaire et l'enfance, la maturation des interneurones est un événement majeur et serait responsable de la fermeture des fenêtres de plasticité. Enfin, les interneurones participent pleinement au traitement et à l'intégration de l'information nerveuse.Dans le cortex, le terme d'interneurone désigne les neurones autres que les neurones pyramidaux. Ces neurones « intercalaires » sont minoritaires (20 %) mais sont considérés comme jouant un rôle crucial dans les circuits corticaux. On trouve dans le cortex des interneurones excitateurs (c'est-à-dire utilisant comme neurotransmetteur le glutamate) tels que les spiny stellate cells (SCC) qui ont un rôle majeur dans la transmission de l'information dans la couche IV des cortex granulaires, tels que les cortex sensoriels primaires. Cependant, les interneurones les plus nombreux et les plus divers sont inhibiteurs (neurotransmetteur GABA).
Interneurone
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Des travaux sur l'organisme modèle "C. elegans" ont montré que les neurones jouent un rôle dans cette communication intercellulaire de la HSR cytosolique. Le stress induit dans les neurones du ver peut à long terme protéger d'autres tissus tels que les cellules musculaires et intestinales contre la protéotoxicité chronique. De même, les ERP et UPR mitochondriales dans les neurones sont relayés aux cellules intestinales. Ces réponses systémiques ont été impliquées dans la médiation non seulement de la protéostase systémique, mais ont également une influence sur le vieillissement de l'organisme
Protéostase
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Les neurones disposent d'ions, permettant aux neurones de varier leur potentiel, avoir des courants ioniques et aussi de créer des "potentiels d'actions" (ou "influx nerveux", voir prochaine section).
Neurone
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Un certain nombre de chercheurs (comme les psychologues Frans de Waal, Jean Decety et Vittorio Gallese) ont supposé que les neurones miroirs jouaient un rôle important dans l'empathie, c'est-à-dire dans la capacité à percevoir et reconnaître les émotions d'autrui, notamment sur la base du fait qu'un système miroir semble exister pour les émotions. Par exemple, la partie antérieure du lobe de l'insula, est active aussi bien quand la personne éprouve du dégoût que lorsqu'elle voit quelqu'un exprimant du dégoût. Cela éclaire d'un jour nouveau le phénomène connu de contagion émotionnelle et les effets de masse.
Neurone miroir
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Les résultats obtenus par l'équipe de l'Institut Buck de recherche sur le vieillissement (Californie, USA) soutiennent la notion que la neuroglobine assure une fonction de transport facilité et de stockage de l'oxygène dans les neurones. Cette équipe a étudié l'effet de la privation d'oxygène sur la viabilité cellulaire de neurones murins en culture en utilisant des marqueurs de la fonction mitochondriale, d'intégrité de la membrane et d'activation de mort cellulaire. De façon très significative, les conséquences cellulaires de l'hypoxie ont été plus importantes pour les neurones dont la synthèse de la neuroglobine a été inhibé à 50 % par un ARN anti-sens. Inversement, la surexpression du gène de la neuroglobine par transfection est accompagnée d'une meilleure viabilité cellulaire dans les conditions d'hypoxie.
Neuroglobine
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On a découvert des neurones sans grande ramification, connus aussi comme « neurones von Economo », dans le cerveau de la baleine à bosse, du rorqual commun, du cachalot, de l’orque, du dauphin, du dauphin de Risso et du béluga. Les humains, les grands singes et les éléphants sont les seules autres espèces connues pour avoir ces cellules fusiformes, toutes espèces bien connues pour leur grande intelligence. Les neurones en fuseau semblent importants pour le développement du comportement intelligent, pouvant inclure la conscience de soi et l'empathie. Une telle découverte peut suggérer une évolution convergente de ces espèces. Des estimations quantitatives suggèrent également que ce type neuronal peut être trois fois plus important chez les cétacés que chez les humains, en prenant en compte la différence de taille.
Intelligence des cétacés