Comment les cellules du cerveau envoient-elles des messages ?

KOMPAS.com – En une fraction de seconde, notre cerveau peut générer des pensées, ressentir des sensations et réagir à tout ce que nous voyons.

Des sursauts rapides d’activité cérébrale nous confèrent cette capacité et nous permettent de faire de nombreuses choses et activités.

La façon dont les cellules cérébrales envoient des messages

Selon Live Science, la première étape dans le processus de transmission des messages par les cellules cérébrales consiste en des potentiels d’action ou des ondes électriques qui sont déclenchées dans les cellules nerveuses ou les neurones.

Les neurones présents dans le cerveau, la moelle épinière et dans tout le corps transmettent généralement des messages de la même manière.

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Chaque fois qu’il y a quelque chose auquel nous devons prêter attention, par exemple un certain son, les récepteurs des organes sensoriels activent les cellules nerveuses qui mènent au cerveau. De petits tunnels dans la membrane neuronale s’ouvriront, permettant aux molécules ou aux ions chargés positivement de pénétrer dans la cellule.

Ces particules chargées ondulent le long de la membrane cellulaire, de la même manière que les électrons traversent les fils d’un appareil électrique.

Ce signal électrique se propage de la membrane cellulaire à son axone, qui est une longue structure en forme de queue qui fait saillie à partir du corps cellulaire. Cet axone est séparé de l’axone de la cellule nerveuse suivante dans la chaîne de communication par un espace appelé synapse.

Lorsque ces impulsions électriques atteignent l’extrémité de l’axone, le neurone libère dans les synapses des produits chimiques appelés neurotransmetteurs. Ces produits chimiques traversent l’espace et s’attachent à des récepteurs spécifiques sur le neurone suivant.

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Si suffisamment de récepteurs sont activés, le neurone récepteur peut générer son propre potentiel d’action et transmettre le message aux autres neurones du réseau.

Puisque seules les cellules connectées via les synapses peuvent communiquer via des neurotransmetteurs, le message envoyé peut être considéré comme un « message secret » qui ne peut être détecté que par les deux neurones et non par les neurones qui l’entourent.

Cependant, Mike Ludwig, professeur de neurophysiologie à l’Université d’Edimbourg, au Royaume-Uni, affirme que les neurones peuvent également diffuser des « messages publics ».

Pour ce faire, les neurones libèrent de petits fragments de protéines, appelés neuropeptides, à travers leurs membranes cellulaires.

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Le potentiel d’action déclenche la libération d’un neuropeptide, mais au lieu de parcourir le nanomètre jusqu’au neurone suivant comme le font les neurotransmetteurs, le neuropeptide parcourt de longues distances autour du cerveau.

Flottant dans le liquide qui entoure le cerveau, les neuropeptides finissent par se lier à des récepteurs situés dans des zones cérébrales distantes. Ce type de communication est beaucoup plus lent que les signaux synaptiques, mais a des effets considérables.

Ludwig a expliqué que l’important n’est pas la molécule de signalisation elle-même, mais la distribution des récepteurs. Dans les études animales, lorsque les scientifiques modifient l’emplacement et la densité de certains récepteurs, cela modifie le comportement de l’animal.

Cela suggère que la pensée et l’action dépendent non seulement de cellules nerveuses directement connectées, mais également de la sensibilité des différentes cellules cérébrales à un large éventail de neuropeptides.

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Par exemple, l’ocytocine, un neuropeptide appelé hormone sociale, est libérée dans le cerveau des campagnols des prairies (Microtus ochrogaster) lorsqu’ils s’accouplent et facilite la formation de liens monogames.

Lorsque les chercheurs ont bloqué les récepteurs, les animaux étaient moins intéressés par l’accouplement. Et si les récepteurs sont surexprimés, ce qui signifie que leur nombre est très élevé, la femelle sera plus désireuse de s’installer avec le partenaire qu’elle a choisi.

L’ocytocine semble également favoriser les relations amoureuses et familiales chez l’homme. Les mères ayant des niveaux plus élevés d’ocytocine montrent un attachement plus fort à leur bébé que les mères ayant des niveaux plus faibles d’hormone.

De même, un autre neuropeptide, l’hormone alpha-mélanocytaire (alpha-MSH), semble supprimer l’appétit et stimuler le désir sexuel chez les animaux de laboratoire et chez les humains.

Les médicaments qui activent les mêmes récepteurs que l’alpha-MSH réduisent l’appétit mais augmentent le désir sexuel. Cela suggère que la faim et la libido sont contrôlées par des circuits cérébraux qui se chevauchent.

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