Neurones, synapses et influx nerveux

Pour que vous ne soyez pas “perdu(e)s” dans la suite de mes articles, je vais vous rappeler quelques notions simples, (essentiellement du vocabulaire), que vous avez sans doute, pour la plupart d'entre vous, appris en SVT.

Notre système nerveux est constitué d'environ 300 milliards de cellules nerveuses appelées des “neurones”. Plus de 100 milliards de ces neurones sont dans notre cerveau.

    Si l'on simplifie beaucoup, chaque neurone est constitué d'un corps de cellule comportant un noyau, des prolongements nombreux que l'on appelle “dendrites”, qui le relient à de très nombreux autres neurones et lui amènent des informations en provenance de ceux ci, et enfin d'un prolongement unique appelé “axone” qui va lui permettre de transmettre un influx nerveux vers d'autres neurones (soit du cerveau, soit dans le reste du corps) ou vers des muscles (et même dans des cas particuliers vers des glandes hormonales). Toutefois cet axone se démultiplie à son extrémité en plusieurs "prolongements".

Chaque neurone peut ainsi être connecté à en moyenne 1000 à 100.000 autres neurones ce qui (si vous êtes fort(e)s en maths), représente un nombre colossal d'environ 10 puissance 15 connexions. Ce sont ces connexions qui sont la base de tout le fonctionnement de notre cerveau et de notre système nerveux.

Dans les axones et les dendrites se propage un signal électrique : l'influx nerveux. Ce n'est pas tout à fait un signal comme dans les fils électriques de votre maison (il ne correspond pas à des déplacements d'électrons), mais c'est un signal qui provient de variations des concentrations d'ions particuliers tels que (pour les fort(e)s en chimie), Na+, K+, Ca++, Mg++, Cl- etc...  Toute anomalie dans notre corps des concentrations de ces ions peut avoir donc une influence sur le comportement de notre cerveau et donc sur notre pensée, nos sentiments et nos actions.

Les axones des neurones propagent ce signal vers les dendrites d'autres neurones, en passant par de petits “boutons” que l'on appelle “synapses”.

Un neurone reçoit donc des autres neurones des “potentiels électriques” positifs ou négatifs, que son noyau additionne et si le signal total dépasse une certaine valeur positive, le noyau va, à son tour émettre un influx nerveux à travers son axone vers un autre neurone ou vers un muscle auquel il est relié et qu'il commande.

Pour compliquer un peu les choses, mais c'est ce qui fait la richesse de notre cerveau, la transmission dans les synapses n'est pas en général électrique mais chimique. Il existe au niveau des synapses des petites vésicules qui contiennent des produits chimiques spécifiques appelés “neurotransmetteurs”. Dans d'autres cas c'est le corps du neurone qui produit ces neurotransmetteurs et des protéines vont les transporter dans tout l'axone, (comme si c'était la SNCF).

Au niveau de la synapse, l'influx nerveux libère des molécules du neurotransmetteur qui traversent la discontinuité entre l'axone et la dendrite du neurone suivant (fente synaptique, voir figure), et entrent dans des récepteurs spécifiques et favorisent alorst le passage à travers des “canaux ioniques”, d'ions positifs ou négatifs (en général Ca++ et Cl-) lesquels propagent un signal positif ou négatif dans la dendrite, vers le corps du neurone suivant.

Notre cerveau est donc une énorme usine chimique. Il y a 20 ans, on ne connaissait encore qu'une quinzaine de neurotransmetteurs; aujourd'hui on en dénombre plus de 120.

C'est fort important, car supposez que grâce à des médicaments, on favorise la libération d'ions négatifs (chlore) au niveau des synapses. On renforce alors les potentiels négatifs et on bloque ainsi le signal que pourrait envoyer le neurone. On peut ainsi ralentir le fonctionnement de certains centres du cerveau.

    A l'inverse on peut favoriser la libérations d'ions positifs et exciter le cerveau.

    Certains médicaments peuvent ainsi servir à soigner les maladies mentales ou les dépressions nerveuses, mais ces médicaments mal utilisés, les drogues, des poisons, peuvent évidemment avoir aussi des effets nocifs.

    Les connexions entre les neurones évoluent dans le temps, ainsi que leur fonctionnement.

    Lorsque deux neurones communiquent souvent entre eux, leur relation se trouve renforcée. Les quantités de neurotransmetteurs et donc le signal nerveux sont renforcés et même le nombre de connexions augmente : des prolongements de l'axone du premier neurone se multiplient et viennent former de nouvelles synapses sur des épines dendritiques vacantes des dendrites du second neurone.

    Par exemple, c'est ainsi que nous mémorisons des informations.

    Lorsque nous voyons un “rouge gorge”  par exemple, notre cerveau met en contact des neurones dont les connexions ont été renforcées lorsque nous avons appris ce qu'était cet oiseau (cela s'appelle "l'apprentissage du cerveau”)

Ces neurones vont alors, tour à tour, nous rappeler la forme de l'oiseau, sa gorge, la couleur rouge orangée, son cri (tuit-tuit), son nom et, si on est zoologue, les données scientifiques le concernant. Tout cela est “stocké” sous forme de “connexions renforcées entre neurones”.

L'apprentissage du bébé qui apprend à prendre un objet, à marcher, à parler, toute l'instruction dans vos études et à la maison, votre expérience vécue ...., tout ceci est le fruit de renforcements de connexions entre neurones particuliers.

Mais c'est également vrai, au moment de la formation de notre système nerveux ,chez l'embryon, mais aussi chez l'ado et jusque vers plus de 20 ans pour notre cerveau, qui continue à évoluer, ce qui explique les problèmes de l'adolescence (j'y consacrerai un jour un article il n'y a pas de “crise de l'adolescence”, mais une évolution importante du cerveau des adolescents).

Et finalement notre “cortex” qui réfléchit et organise, notre “cerveau émortionnel” où quelquefois nos sentiments tournent en rond, notre “cerveau central” qui régule notre organisme, notre “cervelet” qui a emmagasiné tous nos automatismes (conduire, nager, faire du vélo, jouer du piano...), et tous les centres qui reçoivent des sollicitations de nos cinq sens, des indications sur la position et l'état de nos muscles ou la valeur de nos constantes biologiques, ceux qui reçoivent les informations de pression sur la peau, de température et de douleur, ceux qui vont produire nos sentiments et nos pensées, tous ces centres vont agir par communication entre des neurones dont les connexions entre eux auront été renforcées peu à peu au cours de notre vie (ou même temporairement lorsqu'on se souvient par exemple de là où on a garé sa voiture dans le parking).

Il est donc important de connaître certains de ces centres si on veut comprendre un peu le fonctionnement de notre cerveau et certaines répercussion sur notre psychologie.

Je parlerai peu à peu de ces centres dans de prochains articles