La connaissance que tous les organismes vivants sont constitués de cellules
a presque 200 ans. Puisque la découverte a été faite par un groupe de
scientifiques allemands du 19ème siècle, nous avons également appris que la
nature d'un tissu corporel particulier est déterminée par ses cellules
constitutives, qui sont à leur tour déterminées par les gènes actifs dans leur
ADN. Cependant, on sait encore peu comment cela se produit en détail, surtout
en ce qui concerne le cerveau, l'organe le plus complexe du corps.
Les cellules du cerveau
Le cerveau
est composé d’une série de cellules, qui peuvent être classés selon leur
apparence et leur performance. Les cellules les plus importantes et nombreuses
sont les cellules nerveuses.
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| Jaune: neurones – orange: astrocytes gris: oligodendrocytes – blanc: microgliales |
Neurones
Une cellule
nerveuse se compose d’un noyau ou corps cellulaire (soma), avec les
prolongements des cellules nerveuses (dendrites) et les fibres nerveuses
(axones).
Les neurones
sont connectés via les synapses. Les synapses sont avant tout des points de
contact qui permettent aux ions de passer d'un neurone à un autre.
L’échange
d’informations entre les cellules se produit à travers la synapse par le biais
de messagers chimiques, les neurotransmetteurs.
Cellules gliales
Les neurones sont couverts par les cellules gliales, qui constituent
environ 50% du volume total du cerveau.
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| Astrocytes |
Les cellules gliales se classifient : astrocytes, oligodendrocytes, épendymocytes
et microglial, ou cellules microgliales. Les astrocytes jouent un rôle
important pour le métabolisme et l’apport de nutriments dans le cerveau et font
partie de la barrière hémato-encéphalique. Les oligodendrocytes forment la
myéline pour enrober les prolongements des cellules nerveuses tout au long des
ventricules du cerveau. Les cellules microgliales dérivées de la moelle osseuse
ont des fonctions dans le système immunitaire du système nerveux.
On estime qu’il y a 100 millions de cellules dans le cerveau d’une souris
et 65000 milliards dans un cerveau humain. Les cellules nerveuses mesurent
environ 20 micromètres de diamètre, les cellules gliales environ 10 micromètres.
Un micromètre équivaut à la millième partie d’un millimètre.
Sept types nouveaux de cellules cérébrales
Des scientifiques du Karolinska Institutet, dans
une étude publiée dans le journal Science en février 2015, présentent
pour la première fois l'analyse génétique des cellules individuelles sur un
tissu complexe. Plus de trois mille cellules, une à la fois, ont été analysées
et séquencées, identifiant un certain nombre de types jusqu'alors inconnus.
À l'aide d'un processus connu sous le nom de séquençage d'une seule
cellule, ils ont produit une carte détaillée des types de cellules corticales
et des gènes actifs en leur sein.
En étudiant plus de trois mille cellules du cortex cérébral chez la souris,
une à la fois et en détail, et en comparant les 20 000 gènes actifs dans chacun
d'eux, ils ont pu trier les cellules en piles virtuelles. Ils ont identifié 47
types différents de cellules, y compris une grande partie des neurones
spécialisés, certaines cellules des vaisseaux sanguins et des cellules gliales,
qui s'occupent des déchets, protègent contre les infections et alimentent les
cellules nerveuses avec des nutriments.
À l'aide de cette carte détaillée, les scientifiques ont pu identifier des
types de cellules jusqu'alors inconnus, y compris une cellule nerveuse dans la
couche corticale la plus superficielle, et six types différents d'oligodendrocytes,
qui sont des cellules qui forment la gaine de myéline électriquement isolante
autour du nerf cellules.
Cette étude donne à la science un nouvel outil pour étudier ces types de
cellules dans les modèles de maladies et nous aide à mieux comprendre comment
les cellules du cerveau répondent aux maladies et aux blessures.
Les scientifiques découvrent six nouveaux neurones dans le recensement des
cellules du cerveau
Des chercheurs du Baylor College of Medicine de l'université de Houston, dans une étude publiée dans la revue Science en novembre 2015, ont découvert six nouveaux neurones après
avoir effectué un recensement de cellules de cerveau de trois ans et demi à
l'aide de fines tranches de crins matures prélevées à partir du cortex visuel
primaire de souris adultes.
L'équipe a cherché à examiner la complexité croissante du cerveau au moment
de la maturation, créant des types de cellules qui n'existent pas aux premiers
stades de développement.
Dans le cadre du recensement, 11.000 neurones sélectionnés ont été tirés de trois couches du cortex visuel
primaire, une région du cerveau qui contrôle la vue. Sur les 15 types de
neurones qu'ils ont trouvés, six étaient jusqu'alors des inter-neurones non
découverts, qui relient les cellules et se distinguent par leurs différentes
formes.
Le cerveau contient des milliards de neurones qui
sont liés à des milliers de milliards de connexions synaptiques. Si les
neurones peuvent être classés en différents types de cellules et si on pouvait
comprendre les règles concernées, ce serait une étape importante pour
déchiffrer le câblage du cerveau.
En plus de permettre une meilleure compréhension du fonctionnement normal
du cerveau, les résultats pourraient également fournir un chemin vers
l'identification des problèmes dans les microcircuits de cerveau qui conduisent
à des troubles du cerveau de l'épilepsie à l'autisme.
Il ne faut pas sous-estimer l’importance pour les
scientifiques de trouver et de décrire ces nouvelles cellules. Cela permettrait
aux neurologues affiner le système complexe du cerveau humain, et cette carte
des circuits est la base de presque toutes les questions que nous avons sur la
façon comment travaille notre cerveau, la compréhension de comment les mémoires
sont créés au moment de la définition de la conscience.
Voir aussi…
La glie: les autres cellules du cerveau
Astrocytes – cellules cérébrales en forme d'étoile
Neurones miroir
Découverte d'un nouveau type des cellules nerveuses – Régénération des neurones avec des cellules artificielles hybrides
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Cartographie du cerveau et reproduction technologique des caractéristiques du cerveau humain
Découverte du GPS interne du cerveau
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