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NERVEUX (SYSTÈME) Le neurone

Retouches structurales du système nerveux

Malgré l'extrême sophistication des procédés de routage des axones, une fraction significative des connexions initialement établies va disparaître peu après leur formation suivant un processus de sélection et d'élimination.

Le système nerveux va d'abord éliminer une fraction des neurones. Dans un grand nombre de cas, la survie des neurones va être suspendue à la présence de molécules dites neurotrophiques. En l'absence de telles molécules, les neurones déclenchent un programme de suicide cellulaire, l’apoptose (cf. infra). Ces signaux de survie permettent au système nerveux, d'une part, d'éliminer des cellules ayant établi des connexions aberrantes, d'autre part, de contrôler la taille des différentes populations de neurones. Ainsi, lorsque les molécules neurotrophiques ne sont présentes que dans la région cible d'une population de neurones, seuls les neurones dont l'axone est effectivement arrivé à destination vont survivre. Si, par ailleurs, l'abondance de molécules neurotrophiques est limitée, les neurones surnuméraires disparaîtront, faute d'arriver à collecter suffisamment de signaux de survie. Ainsi, à la fin de la vie embryonnaire chez les rongeurs, l'inactivation expérimentale de la première neurotrophine découverte, le NGF (nerve growth factor) fait disparaître pratiquement tous les neurones des ganglions sympathiques paravertébraux. Inversement, l'injection de NGF double le nombre de ces neurones.

Jusqu'à ce point, le développement et la connectivité des neurones sont entièrement déterminés par des programmes génétiques. Toutefois, à ce stade de leur constitution, les réseaux de neurones ne remplissent qu'imparfaitement leur fonction. Par exemple, l'acuité visuelle d'un mammifère nouveau-né est médiocre comparée à celle d'un sujet adulte. Le système nerveux va donc optimiser le fonctionnement des réseaux. C'est l'activité électrique (cf. infra) des neurones qui va le permettre car elle propage de l'information à travers le système nerveux. Par exemple, une stimulation lumineuse sur la rétine va provoquer la propagation d'une activité électrique jusqu'aux régions du cerveau spécialisées dans le traitement de l'information visuelle. Le système va exploiter ce transport d'information pour modifier les connexions entre neurones.

Le système visuel des vertébrés supérieurs fournit donc un exemple de l'effet de l'activité électrique sur les réseaux de neurones. Chez les mammifères, les informations provenant des neurones de la rétine sont transmises dans une région du cerveau appelée cortex visuel. Les mammifères ont une vision binoculaire qui leur permet d'évaluer les distances (par comparaison de la vision de l'œil droit et de celle de l'œil gauche). Pour que cette vision binoculaire soit performante, il est nécessaire que les informations provenant de chaque œil arrivent dans des régions distinctes du cortex visuel. À la naissance, les terminaisons des axones portant les informations des deux yeux se superposent largement. Peu à peu, le système va remodeler les connexions de sorte que les terminaisons activées simultanément se regroupent. Comme les terminaisons provenant d'un même œil sont plus souvent synchronisées entre elles qu'avec celles provenant de l'autre œil, elles tendent finalement à se regrouper dans des régions différentes du cortex visuel.

Cet exemple illustre l'un des principes fondamentaux d'optimisation qui guident la formation des synapses entre les neurones : la synchronisation de l'activité favorise l'établissement de connexions convergentes. Ce principe est mis en œuvre durant la phase de maturation du système nerveux, mais il est probable qu'il régit également l'évolution des connexions durant toute[...]

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Écrit par

  • : docteur ès sciences naturelles, agrégé de physiologie-biochimie, maître de recherche à l'I.N.S.E.R.M.
  • : docteur en biologie, neurobiologiste

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Classification

Pour citer cet article

Michel HAMON et Clément LÉNA. NERVEUX (SYSTÈME) - Le neurone [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Média

Neurone moteur d'un muscle strié - crédits : Ed Reschke/ Stone/ Getty Images

Neurone moteur d'un muscle strié

Ed Reschke/ Stone/ Getty Images

Autres références

  • ORGANISATION DISCONTINUE DU TISSU NERVEUX

    • Écrit par Pascal DURIS
    • 249 mots

    Les éléments qui composent le tissu nerveux sont-ils en continuité ou seulement en contiguïté ? La question oppose, à la fin du xixe siècle, les « réticulistes », partisans d'un tissu nerveux constitué de cellules anastomosées par leurs dendrites et leurs axones en de véritables réseaux...

  • ACARIENS

    • Écrit par Jean-Louis CONNAT, Gabriel GACHELIN
    • 6 631 mots
    • 2 médias
    Acariens - crédits : power and syred/ Science Photo Library / Getty Images Plus
    La plupart des acariens possèdent un système nerveux très condensé, limité à une masse ganglionnaire – appelée synganglion ou « cerveau » – entourant la partie antérieure du tube digestif. Le synganglion est inclus dans un sinus du système circulatoire recevant l'aorte dorsale. De nombreuses cellules...

  • ACÉTYLCHOLINE

    • Écrit par Paul MANDEL
    • 1 910 mots
    • 2 médias
    L'ACh existe dans le tissu nerveux essentiellement sous forme inactive liée à une protéine, ce qui la protège contre la destruction enzymatique. Dès sa libération, elle subit une hydrolyse par l'acétylcholinestérase (AChE). Presque simultanément la choline-acétylase assure la néosynthèse d'ACh qui est...

  • ADRÉNALINE

    • Écrit par Jacques HANOUNE
    • 3 565 mots
    • 2 médias
    Action de drogues sur les récepteurs adrénergiques - crédits : Encyclopædia Universalis France
    C'est également sous forme de granules que la noradrénaline est, elle aussi, stockée dans les terminaisons nerveuses. La concentration en catécholamines de ces granules est moins grande que dans les granules de la médullo-surrénale ; le rapport noradrénaline/ATP y est différent (de 12 à 18/1). La libération...

  • AGRESSION (psychologie sociale)

    • Écrit par Laurent BÈGUE
    • 902 mots

    L’agression est définie comme un comportement qui vise à blesser intentionnellement un individu motivé à se soustraire à ce traitement. Les recherches conduites sur les formes et fonctions du comportement agressif ont mobilisé des méthodologies extrêmement variées (statistiques publiques judiciaires...

  • Afficher les 117 références

Voir aussi

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