Les types de neurones et leurs fonctions (différentes classifications)

Le types de neurones Principal peut être classé comme transmission d'impulsion, la fonction, la direction, l'action dans d'autres neurones, leur mode de décharge pour la production des neurotransmetteurs, par polarité que la distance entre axone et soma, morphologique des dendrites et selon l'emplacement et la forme.

Il y a environ 100 milliards de neurones dans notre cerveau. Par contre, si on parle de cellules gliales (celles qui servent de support aux neurones), le nombre passe à 360 milliards.

Les neurones ressemblent à d'autres cellules, entre autres, qui ont une membrane qui entoure contenir des gènes, des mitochondries, le cytoplasme et déclencher des processus cellulaires essentiels tels que la synthèse des protéines et de l'énergie.

Mais, contrairement à d'autres cellules, les neurones ont dendrites et des axones qui communiquent entre eux par des processus électrochimiques, synapse et contiennent des neurotransmetteurs.

Ces cellules sont organisées comme si elles étaient des arbres dans une forêt dense, où ils entrelacent leurs branches et leurs racines. Comme les arbres, chaque neurone a une structure commune, mais sa forme et sa taille varient.

Le plus petit peut avoir un corps cellulaire de seulement 4 microns de largeur, alors que le corps cellulaire des plus gros neurones peut avoir une largeur de 100 microns.

En fait, les scientifiques étudient toujours les cellules cérébrales et découvrent de nouvelles structures, fonctions et méthodes pour les classer.

La forme de base d'un neurone est composée de 3 parties:

- le corps cellulaire: Il contient le noyau du neurone, qui est l'endroit où l'information génétique est stockée.

- l'axone: est une extension qui fonctionne comme un câble et qui est responsable de la transmission des signaux électriques (potentiels d'action) du corps cellulaire aux autres neurones.

- Les dendrites: ce sont de petites branches qui capturent les signaux électriques émis par les autres neurones.

Chaque neurone peut établir des connexions avec jusqu'à 1 000 neurones supplémentaires. Cependant, comme l'indique le chercheur Santiago Ramón y Cajal, extrémités nerveuses ne fusionnent pas, mais il y a des petits espaces (appelés fentes synaptiques). Cet échange d'informations entre neurones s'appelle les synapses. (Jabr, 2012)

Classification des types de neurones

Les neurones peuvent être classés de différentes manières:

Pour transmission d'impulsion

Une classification principale que nous trouverons très fréquemment pour comprendre certains processus neuronaux est de distinguer le neurone présynaptique du neurone postsynaptique:

• Neurone présynaptique: C'est celui qui émet l'impulsion nerveuse.
• Neurone post-synaptique: celui qui reçoit cette impulsion.

Il convient de préciser que cette différenciation est appliquée dans un contexte et un temps spécifiques.

À cause de sa fonction

Les neurones peuvent être classés en fonction des tâches qu'ils effectuent. Selon Jabr (2012), nous trouverons très souvent une division entre:

• Neurones sensoriels: sont ceux qui manipulent des informations provenant des organes sensoriels: peau, yeux, oreilles, nez, etc.
• Motoneurones ou motoneurones: Votre tâche est d'émettre des signaux du cerveau et de la moelle épinière vers les muscles. Ils sont principalement responsables du contrôle des mouvements.

- Interneurones: ils agissent comme un pont entre deux neurones. Ils peuvent avoir des axones plus longs ou plus courts, en fonction de la distance entre ces neurones.

- Neurosecretory (Gould, 2009): Ils libèrent des hormones et d'autres substances, certains de ces neurones se trouvent dans l'hypothalamus.

Par votre adresse

• Neurones afférents: appelées également cellules réceptrices, seraient les neurones sensoriels que nous avons nommés auparavant. Dans cette classification, nous voulons souligner que ces neurones reçoivent des informations d'autres organes et tissus, afin qu'ils transmettent des informations de ces zones au système nerveux central.
• Neurones efférents: est un autre nom pour les neurones moteurs, ce qui indique que la direction de transmission opposée à afférente (données envoyées par le système nerveux à des cellules effectrices).

Par action sur d'autres neurones

Un neurone influence les autres en libérant différents types de neurotransmetteurs qui se lient aux récepteurs chimiques spécialisés. Pour le rendre plus compréhensible, on peut dire qu'un neurotransmetteur fonctionne comme une clé et le récepteur serait comme une porte qui bloque le passage.

Appliqué à notre cas est quelque chose de plus complexe, car le même type de "clé" peut ouvrir de nombreux types de "verrous" différents. Cette classification est basée sur l'effet qu'ils provoquent sur d'autres neurones:

• Neurones excitants: sont ceux qui libèrent le glutamate. On les appelle ainsi parce que, lorsque cette substance est capturée par les récepteurs, il y a une augmentation de la cadence de tir du neurone qui la reçoit.
• Neurones inhibiteurs ou GABAergiques: ils libèrent le GABA, un type de neurotransmetteur ayant des effets inhibiteurs. En effet, cela réduit le taux de déclenchement du neurone qui le capture.
• Modulateurs: ils n'ont pas d'effet direct, mais ils modifient les petits aspects structurels à long terme des cellules nerveuses.

Environ 90% des neurones libèrent du glutamate ou du GABA. Cette classification inclut donc la grande majorité des neurones. Le reste a des fonctions spécifiques en fonction des objectifs présentés.

Par exemple, certains neurones sécrètent de la glycine exerçant un effet inhibiteur. À son tour, il y a des motoneurones dans la moelle épinière qui libèrent de l'acétylcholine et fournissent un résultat excitant.

Quoi qu’il en soit, il convient de noter que ce n’est pas si simple. C'est-à-dire qu'un seul neurone qui libère un type de neurotransmetteur peut avoir des effets à la fois excitateurs et inhibiteurs, et même des modulateurs sur d'autres neurones. Cela semble plutôt dépendre du type de récepteurs activés des neurones postsynaptiques.

En raison de son schéma de décharge

Nous pouvons classer les neurones par des traits électrophysiologiques.

• Toniques ou plans (dopant) régulier: il fait référence à des neurones qui sont constamment actifs.
• Flashs ou "flambée" (éclatant en anglais): sont ceux qui sont activés en rafales.
• Coups rapides (pic rapide): Ces neurones se distinguent par leur taux de combustion élevé, c’est-à-dire qu’ils tirent très fréquemment. Les cellules à ballonnet pâle, les cellules ganglionnaires de la rétine ou certaines classes d’interneurones inhibiteurs corticaux seraient de bons exemples.

Pour la production de neurotransmetteurs

• Neurones cholinergiques: ce type de neurones libère de l'acétylcholine dans la fente synaptique.
• Neurones GABAergiques: ils libèrent GABA.
• Neurones glutamatergiques: ils sécrètent du glutamate qui, avec l'aspartate, est constitué des neurotransmetteurs excitateurs par excellence. Lorsque le flux sanguin vers le cerveau est réduit, le glutamate peut provoquer une excitotoxicité en provoquant une suractivation
• Neurones dopaminergiques: ils libèrent de la dopamine, liée à l'humeur et au comportement.
• Neurones sérotoninergiques: ce sont eux qui libèrent la sérotonine, qui peut agir à la fois par excitation et par inhibition. Leur manque a traditionnellement été lié à la dépression.

À cause de sa polarité

Les neurones peuvent être classés en fonction du nombre de processus qui rejoignent le corps cellulaire ou le soma, ce qui peut être le cas (Sincero, 2013):

• Unipolaire ou pseudounipolaire: sont ceux qui ont un seul processus protoplasmique (seulement une prolongation ou une projection primaire). Structurellement, on observe que le corps cellulaire est situé d'un côté de l'axone, transmettant les impulsions sans que les signaux ne traversent le soma. Ils sont typiques des invertébrés, bien que nous puissions aussi les trouver dans la rétine.
• Les pseudounipolars: Ils se distinguent de ceux unipolaires en ce que l'axone se divise en deux branches, l'une allant généralement à une structure périphérique et l'autre allant au système nerveux central. Ils sont importants dans le sens du toucher. En fait, ils pourraient être considérés comme une variante du bipolaire.
• Bipolaire: Contrairement au type précédent, ces neurones ont deux extensions qui partent du soma cellulaire. Ils sont fréquents dans les voies sensorielles de la vue, de l'ouïe, de l'odorat et du goût, ainsi que dans la fonction vestibulaire.
• Multipolaire: La plupart des neurones appartiennent à ce type, qui se caractérise par n'avoir qu'un seul axone, généralement long, et de nombreux dendrites. Celles-ci peuvent provenir directement du soma, en supposant un échange important d'informations avec d'autres neurones. Ils peuvent être subdivisés en deux classes:

a) Golgi I: longs axones, typiques des cellules pyramidales et des cellules de Purkinje.

b) Golgi II: axones courts, typiques des cellules granulaires.

Cette distinction a été établie par Camillo Golgi, prix Nobel de médecine, lors de l'observation à travers le microscope de neurones colorés par une procédure qu'il avait lui-même inventée (coloration de Golgi). Santiago Ramón y Cajal a déclaré que les neurones de Golgi II sont abondants chez les animaux évolutifs plus avancés que ceux de type I.

• Anaxonique: dans ce type, vous ne pouvez pas différencier les dendrites des axones, étant également très petit.

Selon la distance entre l'axone et le soma

• ConvergentDans ces neurones, l'axone peut être plus ou moins ramifié, cependant, il n'est pas trop éloigné du corps du neurone (soma).
• Divergent: Malgré le nombre de branches, l'axone s'étend loin du soma neuronal.

Selon la morphologie des dendrites

• Idiodendritic: ses dendrites dépendent du type de neurone (si on le classe en fonction de son emplacement dans le système nerveux et de sa forme caractéristique, voir ci-dessous). Les bons exemples sont les cellules de Purkinje et les cellules pyramidales.
• Isodendritique: ce type de neurone a des dendrites qui sont divisées de sorte que les branches filles dépassent les branches mères en longueur.
• Alodendritic: Ils ont des caractéristiques qui ne sont pas typiques des dendrites, comme avoir très peu d'épines ou de dendrites sans branches.

Selon l'emplacement et la forme

Il y a beaucoup de neurones dans notre cerveau qui ont une structure unique et il n'est pas facile de les classer avec ce critère.

Selon la forme (Paniagua et al., 2002) peuvent être considérés:

- Fusiformes

- polyédrique

- étoilé

- sphérique

- Pyramidal

Si nous prenons en compte à la fois l'emplacement et la forme des neurones, nous pouvons affiner et détailler davantage cette distinction:

- Neurones pyramidaux: ils sont appelés ainsi parce que les somas ont une forme de pyramide triangulaire et se trouvent dans le cortex préfrontal.

- cellules de Betz: Ce sont de grands neurones moteurs de forme pyramidale situés dans la cinquième couche de matière grise du cortex moteur primaire.

- Cellules dans le panier ou le panier: interneurones corticaux situés dans le cortex et le cervelet.

- cellules de Purkinje: les neurones sous la forme d'un arbre trouvé dans le cervelet.

- cellules granulaires: ils constituent la plupart des neurones du cerveau humain. Ils se caractérisent par des corps cellulaires très petits (de type Golgi II) et se situent, entre autres, dans la couche granuleuse du cervelet, le gyrus denté de l'hippocampe et le bulbe olfactif.

- cellules de Lugaro: ainsi appelé par son découvreur, sont des interneurones sensoriels inhitory situés dans le cervelet (juste en dessous de la couche de cellules de Purkinje).

- Neurones épineux moyens: ils sont considérés comme un type spécial de cellule GABAergique qui représente environ 95% des neurones du striatum chez l'homme.

- cellules Renshaw: ces neurones sont des interneurones inhibant la moelle épinière, reliés à leurs extrémités par des neurones moteurs alpha, des neurones aux deux extrémités liés aux neurones moteurs alpha.

- Cellules unipolaires en brosse: se composent d'un type d'interneurones glutamatergiques situés dans la couche granuleuse du cortex cérébelleux et dans le noyau cochléaire. Son nom est dû au fait qu’il possède une seule dendrite qui se termine par une forme de pinceau.

- Cellules de la corne antérieure: Ils sont appelés neurones moteurs situés dans la moelle épinière.

- Neurones en broche: Aussi appelés neurones Von Economo, ils se caractérisent par leur forme fusiforme, c’est-à-dire que leur forme ressemble à un tube allongé qui devient étroit aux extrémités. Ils sont situés dans des zones très restreintes: l'insula, le gyrus cingulaire antérieur et, chez l'homme, le cortex préfrontal dorsolatéral.

Mais nous nous demandons:

Ces classifications couvrent-elles tous les types de neurones existants?

Nous pouvons affirmer que presque tous les neurones du système nerveux peuvent être classés dans les catégories que nous proposons ici, en particulier les plus larges. Cependant, il est nécessaire de souligner l'immense complexité de notre système nerveux et toutes les avancées qui restent à découvrir dans ce domaine.

Il existe encore des études visant à distinguer les différences les plus subtiles entre les neurones, afin d'en savoir plus sur le fonctionnement du cerveau et les maladies associées.

Les neurones se distinguent les uns des autres par leurs aspects structurels, génétiques et fonctionnels, ainsi que par leur façon d’interagir avec d’autres cellules. Il est même important de savoir qu'il n'y a pas d'accord entre scientifiques pour déterminer le nombre exact de types de neurones, mais il pourrait s'agir de plus de 200 types.

Neuro Morpho, une base de données dans laquelle les différents neurones sont reconstruits numériquement et peuvent être explorés en fonction des espèces, des types de cellules, des régions du cerveau, etc., est une ressource très utile pour en savoir plus sur les types de cellules du système nerveux. (Jabr, 2012)

En résumé, la classification des neurones dans différentes classes a été discutée considérablement depuis le début des neurosciences modernes. Cependant, cette question peut être élucidée petit à petit, car les progrès expérimentaux accélèrent le rythme de la collecte de données sur les mécanismes neuronaux. Ainsi, chaque jour, nous sommes plus près de connaître la totalité du fonctionnement du cerveau.

Références

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2. Chudler, E.H. Types de neurones (cellules nerveuses). Récupéré le 3 juin 2016.
3. Gould, J. (16 juillet 2009). Classification des neurones par fonction. Récupéré le 3 juin 2016 à l'Université de Floride occidentale.
4. Jabr, F. (16 mai 2012). Connaissez vos neurones: Comment classer différents types de neurones dans la forêt du cerveau. Obtenu par Scientific American.
5. Paniagua, R. Nistal, M; Sesma, P. Álvarez-Uría, M. Fraile, B. Anadón, R. et José Sáez, F. (2002).Cytologie et histologie végétale et animale. McGraw-Hill Interamericana de España, S.A.U.
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9. Waymire, J.C. Chapitre 8: Organisation des types de cellules. Récupéré le 3 juin 2016 de Neuroscience Online.