I – Le neurone

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Manuel simplifié de neurologie
Docteur E. de Pradier
I – Le neurone
Le système nerveux est composé de cellules nerveuses ou neurones et de cellules de soutien
ou cellules gliales. Les neurones accomplissent la plupart des fonctions particulières qui sont
attribuées au système nerveux : détection des stimuli, pensées, mémoire, régulation de
l’activité musculaire et régulation de l’activité sécrétrice des glandes.
Les cellules gliales soutiennent, nourrissent et protègent les neurones, et maintiennent
l’homéostasie dans le liquide interstitiel qui baigne les neurones.
Le nombre total de neurones est d’environ 12 milliards. Ils forment des réseaux complexes.
A - Anatomie
Malgré une diversité de dimension et de forme, la plupart des cellules nerveuses sont
constituées des éléments suivants :
 Un corps cellulaire
 Des dendrites
 Un axone
 Des terminaisons axonales.
1) – Le corps cellulaire
Comme toute cellule, il est constitué d’une enveloppe, la membrane plasmique, à
l’intérieur de laquelle se trouvent le cytoplasme et le noyau.
a/- La membrane cellulaire assure les fonctions de protection de la cellule contre le milieu
extra cellulaire, de transport des substances du milieu intra cellulaire vers le milieu extra
cellulaire et vice versa, de cohésion des cellules entre elles, de reconnaissance de certains
produits actifs.
b/- Le noyau cellulaire comprend le nucléole ou sont assemblés les ribosomes (qui
assurent la synthèse des acides aminés), la chromatine constituée par l’ADN, et le
nucleoplasme ou suc nucléaire.
c/- Le cytoplasme contient un liquide appelé cytosol ainsi que le réticulum endoplasmique
dont la fonction est de stocker et distribuer les protéines, des mitochondries qui
fournissent l’énergie à la cellule grâce à l’ATP, l’appareil de Golgi situé près du noyau et
dont la fonction est de récupérer les protéines fabriquées par les ribosomes de les trier et
de les distribuer, des lysosomes qui contiennent des enzymes, des centrioles qui orientent
la division cellulaires, des vacuoles qui servent de poches de réserves ou de poubelle.
d/- Dans le neurone, il y a dans le cytoplasme, des filaments appelés neurofibrilles
(composés de faisceaux de filaments intermédiaires qui fournissent sa forme à la cellule et
lui confèrent un soutien et des microtubules qui concourent au transport des matières entre
le corps cellulaire et l’axone), et des amas de réticulum endoplasmique réunis en un
organite spécial appelé corps de Nissl (contient des matériaux pour la croissance du
neurone).

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2) – Les dendrites
Ils constituent des prolongements du corps cellulaire ; on y trouve les mêmes organites
exceptés le noyau et l’appareil de Golgi. Les dendrites (de dendron = arbre) constituent les
parties réceptrices du neurone c.a.d. qu’ils reçoivent l’information d’entrée. Ils sont le plus
souvent courts effilés et ramifiés.
3) – L’axone
Ou cylindraxe, il est le support de l’influx nerveux (de axon = axe). Il transmet les influx
nerveux à un autre neurone, à une fibre musculaire ou à une cellule glandulaire. Parfois
très long (peut atteindre 1m), il est constitué de deux parties ; la première à l’union du
corps cellulaire (cône d’implantation de l’axone), contient le segment initial et la zone
gâchette d’où partent les influx nerveux, la deuxième est le segment distal qui se termine
par de petits renflements (terminaison axonale) sur une autre cellule (nerveuse ou
musculaire).
L’influx nerveux se propage le long de l’axone et se transmet par différents moyens à la
cellule suivante au niveau de la terminaison axonale.
B – Physiologie spécifique
 Le neurone effectue la synthèse de protéines de structure (constitutives de la
membrane plasmique, du cytoplasme et de ses organites), de protéines enzymatiques
(permettant la vie et l’activité du neurone), de neurotransmetteurs, et parfois de
polypeptides hormonaux.
Ces synthèses se font à partir d’acides aminés venus du sang par l’intermédiaire du
liquide extra cellulaire, et ont lieu au niveau des ribosomes en fonction du code
génétique contenu dans les chaînes d’ADN du noyau.
 Les neurotransmetteurs sont stockés dans des vésicules situées le long des synapses,
point de communication entre deux neurones ou entre un neurone et une cellule.
 Le transport des substances entre le corps cellulaire et l’axone se fait soit rapidement
en aller-retour, soit lentement et alors seulement dans le sens cellule axone.
C – Application clinique
Certaines toxines et certains virus se servent du transport rapide pour se rendre des
terminaisons axonales situées près des coupures de la peau jusqu’aux corps cellulaires de
neurones où ils peuvent causer des dommages. C’est le cas du Clostridium tetani qui élabore
une toxine. Celle-ci transportée jusqu’au SNC provoque des spasmes musculaires prolongés
et douloureux.
II - Les différents types de neurones
A – Suivant la taille et la forme
1) Le corps cellulaire peut varier de 5µm à 135µm.
2) Selon leur structure : il existe des neurones multipolaires, possédants plusieurs
dendrites et un axone, des neurones bipolaires possédant un dendrite et un axone, et ds
neurones uni polaires, sensitifs, ou axone et dendrite partent du même prolongement
cellulaire.
B - Selon leur fonction
 Les neurones efférents ou neurones moteurs ou motoneurones : il s
transmettent les ordres à partir du SNC vers les cellules exécutrices.

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 Les neurones afférents ou neurones sensitifs : ils transmettent les informations
à partir des récepteurs vers le cerveau ou la moelle épinière.
 Les inte- neurones ou neurones d’association : ils représentent environ 99% de
la totalité des cellules nerveuses. Ils relient les neurones afférents et les
neurones efférents. Leur rôle est de recevoir les informations sensitives et de
les relayer vers les neurones du SNC qui donneront la réponse appropriée.
 On distingue les cellules de Purkinje dans le cervelet, les cellules de Renshaw
dans la moelle épinière les cellules pyramidales dans l’encéphale etc.
C – Les cellules gliales
Ou névroglie, elles comptent pour environ la moitié du volume du SNC. Elles participent
activement au fonctionnement du tissu nerveux. Elles peuvent se multiplier ou se diviser et
ont un rôle essentiel de soutien du tissu nerveux. Elles sécrètent le NGF, facteur de croissance
des cellules nerveuse.
On y retrouve les astrocytes, les oligodendrocytes dans le SNC et les cellules de Schwann
dans le SNP.
D – Selon la myélinisation
La myéline est un phospho-amino-lipide : c’est une substance isolante. Elle isole
électriquement l’axone et augmente la vitesse de propagation de l’influx nerveux. Elle est
formée à partir de prolongements des membranes plasmiques de cellules spécialisées : les
cellules de Schwann (SNP) et les oligodendrocytes (SNC).
 Les fibres myélinisées sont entourées d’une gaine de myéline qui s’enroule autour de
l’axone et présente de petits espaces appelés nœud de Ranvier. Elles ont une couleur
nacrée et donnent la couleur de la substance blanche
 Les fibres amyéliniques sont dépourvues de gaine de myéline mais possèdent quand
même une gaine de Schwann. Elles donnent la couleur de la substance grise.
 La quantité de myéline augmente de la naissance à l’âge adulte. Si les réponses du
nourrisson sont peu coordonnées et peu rapides, cela est du à ce que la myélinisation
est incomplète à cet âge et se poursuit pendant toute la petite enfance. Certaines
maladies comme la sclérose en plaque détruisent les gaines de myéline.
III – La transmission de l’influx nerveux
A – Potentiel d’action nerveux
1/- Notion de polarisation membranaire
Les neurones et les fibres musculaires sont excitables, c a d que leur membrane a la propriété
de transmettre une impulsion électrique lorsqu’elle reçoit, une excitation appropriée, qu’elle
soit électrique, chimique ou mécanique
Au repos, les fibres nerveuses et musculaires reçoivent plus d’ions potassiums que d’ions
sodium, alors que l’environnement extra cellulaire est riche en sodium.
L’excès de charges ioniques positives à l’extérieur crée une différence de potentiel à travers la
membrane rendant l’intérieur de la cellule négatif (-70 à –90 mV).
Le maintien des gradients ioniques est assuré par une pompe transmembranaire, le Na K
ATPase dont l’énergie est fournie par l’ATP (adénosine tri phosphate).
Il s’agit donc du potentiel de repos de la cellule.
2/- Notion de potentiel d’action
Les potentiels d’action nerveux sont déclenchés par une commande issue du SNC. Ils
correspondent à une inversion du potentiel cellulaire et se propagent sur toute la longueur du
nerf. Le potentiel d’action, ou influx nerveux est une succession rapide d’évènements qui
abaissent le potentiel de membrane jusqu’à ce qu’il s’inverse, puis qui le ramènent à sa valeur
de repos.

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Ceci se fait grâce à deux types de canaux ioniques qui vont s’ouvrir et se fermer
alternativement. Ces canaux se trouvent dans la membrane de l’axone et de ses terminaisons.
Les premiers canaux à s’ouvrir permettent un afflux de Na dans la cellule, ce qui entraîne une
dépolarisation. Ensuite l’ouverture des canaux à K permet la sortie de K, ce qui produit une
repolarisation. Le tout dans une durée de 1ms.
Il faut que le stimulus initial pousse la dépolarisation de la cellule jusqu’à un niveau critique
appelé seuil d’excitation (environ –55mV) pour que les canaux à sodium voltage dépendants
commencent à s’ouvrir.
3/- Notion de période réfractaire
Après la production d’un potentiel d’action, il s’écoule un laps de temps avant qu’une cellule
excitable soit apte à engendrer un autre potentiel d’action. Cet intervalle est appelé période
réfractaire.
Pendant la période réfractaire absolue, la cellule ne peut déclencher un autre potentiel d’action
même si le stimulus est très fort. Cette période correspond à la période d’inactivation des
canaux sodium qui doivent revenir à l’état de repos.
La durée de cette période est variable suivant le diamètre des axones ; les axones de grand
diamètre ont une période réfractaire 10 fois plus courte que les axones de petit diamètre.
Il existe une période réfractaire relative qui est le laps de temps pendant lequel un second
potentiel d’action peut être déclenché mais uniquement pour un stimulus dépassant le seuil
d’excitabilité.
4/- Propagation de l’influx nerveux
Pour transmettre l’information d’une partie du corps à un autre, les influx doivent se déplacer
de l’endroit où ils se forment, dans une zone gâchette (le plus souvent le cône d’implantation
de l’axone), jusqu’aux terminaisons axonales.
La propagation, ou conduction des potentiels d’action repose sur un mécanisme de rétro
activation. A mesure que les ions sodiums rentrent dans la cellule, la dépolarisation augmente
et entraîne l’ouverture des canaux à Na voltage dépendants dans les parties adjacentes de la
membrane.
Et étant donné que la membrane est réfractaire en arrière du front de l’influx nerveux, ce
dernier ne se propage normalement que dans un seul sens.
5/- Autres canaux ioniques
Il existe des canaux ioniques qui sont déclenchés par un stimulus chimique particulier, par ex
des neurotransmetteurs ou des hormones.
C’est le cas de l’acétylcholine.
Il existe des canaux ioniques mécaniques dépendants, qui sont déclenchés par une vibration,
une pression ou un étirement.
6/- Applications pratiques
Les anesthésiques locaux sont des médicaments qui bloquent la douleur. On peut les
administrer sur la peau (ex. la procaïne ou la lidocaïne : Emla°) ou ils diffusent. Ils empêchent
l’ouverture des canaux à Na voltage dépendants. Les influx nerveux ne peuvent traverser la
région anesthésiée, si bien que les signaux douloureux ne peuvent atteindre le SNC. Les
axones de petit diamètre, qui acheminent les signaux douloureux sont plus sensibles que les
axones de grand diamètre.
7/- Vitesse de propagation de l’influx nerveux
Elle dépend du diamètre de l’axone et de la présence ou non d’une gaine de myéline.
Les axones de grand diamètre acheminent l’influx plus rapidement que ceux de petit diamètre.
 Les plus gros axones (5 à 20 µm de diamètre) sont appelés fibres A et sont tous
myélinisés. Ce sont les axones des neurones sensitifs qui transmettent les influx
nerveux associés au toucher, à la pression, à la position des articulations et à certaines

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sensations thermiques. Ce sont aussi les axones des neurones moteurs qui
transmettent les influx nerveux aux muscles squelettiques. Les vitesses
d’acheminement de l’influx varient entre 12 et 130 m/s.
 Les fibres B, myélinisées elles aussi, ont un diamètre de 2 à 3 µm ; leur période
réfractaire absolue est un peu plus longue que celle des fibres A. Leur vitesse peut
atteindre 15m/s. Ces fibres transmettent les influx sensitifs provenant des viscères
jusqu’à l’encéphale et la moelle épinière. De même, les axones des neurones moteurs
autonomes qui vont de l’encéphale et de la moelle épinière jusqu’aux ganglions
autonomes appartiennent à cette catégorie.
 Les fibres C sont amyélinisées, de petit diamètre (0,5 à 1,5µm) et ont la plus longue
période réfractaire absolue. La vitesse de propagation de l’influx est donc très lente
(0,5 à 2m/s). Ces axones transmettent les influx sensitifs associés à la douleur, au
toucher, à la pression, à la chaleur et au froid provenant de la peau ainsi que des influx
douloureux provenant des viscères. De même, les fibres motrices autonomes qui
partent des ganglions autonomes pour aller stimuler le cœur, les muscles lisses et les
glandes appartiennent à cette catégorie.
B- Transmission des signaux dans les synapses
1/- Notion de synapse
Pour qu’un neurone puisse transmettre l’influx nerveux qu’il transporte à un autre neurone, il
faut qu’il soit mis en relation avec celui-ci par une structure appelée synapse. Au niveau de
cette jonction, l’activité électrique du premier neurone influence l’activité du second. Le plus
souvent, un neurone contracte de nombreuses synapses avec les neurones alentour.
Tous les éléments qui arrivent au niveau de la synapse sont appelés pré synaptiques ; tous les
éléments partant de la synapse sont appelés post synaptiques. Lorsque le neurone pré
synaptique arrive, il se termine par un léger renflement appelé bouton synaptique. Celui-ci est
limité par une portion de membrane épaissie : la membrane pré synaptique. Puis un espace
extra cellulaire étroit sépare le neurone pré synaptique du neurone post synaptique : il s »agit
de la fente synaptique.
C’est toujours l’axone du neurone pré synaptique qui atteint la synapse. Le bouton synaptique
qui se trouve à son extrémité contient des vésicules pleines d’une substance chimique qui sera
libérée dans la fente synaptique au moment voulu. La partie du neurone post synaptique qui
reçoit l’information peut être soit une dendrite, soit un corps cellulaire ou encore une fibre
musculaire.
2/- Synapses électriques
Dans une synapse électrique, les courants ioniques se propagent directement entre les cellules
adjacentes par des systèmes communicants composés de protéines tubulaires qui servent de
tunnel.
Avantages de ce système :
- rapidité de la communication
- synchronisation d’un groupe de neurone (ex. muscle cardiaque)
- transmission bidirectionnelle possible.
3/- Synapses chimiques
L’influx nerveux provenant d’un neurone agit en fait indirectement sur le neurone suivant. En
effet, l’arrivée de l’influx au niveau de la synapse provoque la libération dans la fente
synaptique de la substance stockée dans les vésicules du bouton synaptique. Cette substance
chimique est appelée neurotransmetteur
Le neurotransmetteur est libéré selon le mécanisme suivant :