Qu'est-ce que « Les cellules du système nerveux » ? — Biologie

Définition 17.1 Biologie universitaire — 3e année · Chapitre 17 — L’organisation des systèmes nerveux

Les neurones se présentent en quelques architectures qui reviennent partout dans le cerveau : les cellules pyramidales, neurones de projection excitateurs du cortex, avec une longue dendrite apicale et un axone qui peut parcourir un mètre ; les cellules de Purkinje du cervelet, dont l’arbre dendritique aplati reçoit deux cent mille synapses ; les neurones sensoriels à un prolongement vers la périphérie et un vers la moelle ; et les interneurones, cellules à axone court qui restent dans une région, inhibitrices pour la plupart. Environ quatre neurones corticaux sur cinq libèrent du glutamate et excitent ; un sur cinq libère du GABA et inhibe. La glie, aussi nombreuse que les neurones, fait le reste. Les astrocytes enveloppent synapses et vaisseaux sanguins : ils captent le potassium que libèrent les neurones qui déchargent et le glutamate que répandent les synapses, fournissent du lactate, règlent le débit sanguin local, et induisent et entretiennent la barrière hémato-encéphalique. Les oligodendrocytes du système nerveux central et les cellules de Schwann de la périphérie enveloppent les axones de myéline, des dizaines de couches de membrane qui isolent l’axone entre les nœuds où siègent les canaux. La microglie est faite des macrophages résidents du cerveau, qui élaguent les synapses au cours du développement et nettoient les débris. Les cellules épendymaires tapissent les ventricules et fabriquent le liquide céphalorachidien.

À gauche : une cellule de Purkinje du cervelet dessinée par Cajal (1899) d’après une coupe imprégnée par la méthode de Golgi — tout l’arbre dendritique d’une seule cellule, l’argument du neurone comme unité (domaine public). Au centre : des neurones pyramidaux du cortex en imprégnation de Golgi. À droite : un astrocyte (en vert) avec ses pieds sur un capillaire (en rouge).

Exemples

Exemple 17.3 (Quelques nombres pour une dendrite et deux axones)

Une dendrite de $d = 2\,\text{µ}\mathrm{m}$ avec $R_{m} = 2 \times 10^{4}\,\Omega\,\mathrm{cm}^{2}$ et $R_{i} = 100\,\Omega\,\mathrm{cm}$ : $\lambda = \sqrt{2\times 10^{4}\times 2\times 10^{-4}/400}\ \mathrm{cm} = 0.1\,\mathrm{cm} = 1\,\mathrm{mm}$ — un potentiel synaptique au bout d’une dendrite d’un millimètre atteint le corps cellulaire au tiers de sa taille, et c’est pourquoi la géométrie d’un arbre dendritique fait partie de son calcul. $\tau = 2\times 10^{4}\times 10^{-6}\,\mathrm{F}/\mathrm{cm}^{2}\cdot\Omega\,\mathrm{cm}^{2} = 20\,\mathrm{ms}$ , la fenêtre dans laquelle les entrées doivent arriver pour se sommer. Un axone géant de calmar de $500\,\text{µ}\mathrm{m}$ , amyélinique, conduit à environ $25\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ; pour en faire autant un vertébré emploie un axone myélinisé de $4\,\text{µ}\mathrm{m}$ , quinze mille fois plus petit en section — la raison pour laquelle un nerf de vertébré peut porter dix mille fibres rapides dans la place d’un seul axone de calmar. Un axone moteur de $20\,\text{µ}\mathrm{m}$ conduit à $120\,\mathrm{m}/\mathrm{s}$ ; quand la sclérose en plaques lui retire sa myéline la vitesse tombe d’un facteur dix et la conduction peut échouer tout à fait aux endroits dénudés.

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