37 / 92
350
ANS
DE
SCIENCE
37
Les composants élémentaires du cerveau : la cellule nerveuse, la synapse et la molécule du neurotransmetteur acétylcholine,
avec son récepteur
Neurone (Santiago Ramon y Cajal, 1894)
Neurotransmetteur
comme signal chimique
© Granger Historical Picture Archve - Alamy
© Jean Cartaud
© molekuul.be
Acétylcholine
0,1 millimètre
micromètre
nanomètre
Transition allostérique d'un récepteur
du type du récepteur de l'acétylcholine
© M. Ceccini et J.-P. Changeux, 2015, Neuropharmacology 96 (2015) 137e149
Structure fine (résolution atomique) d'un récepteur de
neurotransmetteur du type du récepteur nicotinique
de l'acétylcholine
© Granger Historical Picture Archve - Alamy
de nombreuses maladies chez l’homme. On constate également que tous les gènes de nos chromosomes ne
s’expriment pas au même moment au cours du développement. En accord avec la démonstration magistrale de
Jacob et Monod en 1961, des séquences géniques spécialisées, dites
régulatrices
, contrôlent la diversification
des lignages cellulaires de l’organisme, notamment celle de la cellule nerveuse, ou neurone.
Le neurone apparaît très tôt au cours de l’évolution, chez les hydres et les méduses. Il assure communication
rapide et coordination entre les différentes parties de l’organisme. Il se singularise par de multiples prolongements,
axone et dendrites, qui entrent en contact avec des centaines, et parfois des dizaines de milliers d’autres cellules.
Comme le proposait Ramon y Cajal dès 1890, les neurones forment des réseaux discontinus où les membranes
des cellules nerveuses se trouvent juxtaposées au niveau de synapses. Fait remarquable, les grands traits
de l’anatomie et de la physiologie de la cellule nerveuse se conservent des espèces primitives à l’homme.
L’axone propage un signal électrique intégralement réductible à des transports d’ions, chargés électriquement.
À la synapse, un signal chimique – un neurotransmetteur – prend le relais, diffuse dans l’espace synaptique et
se fixe sur un récepteur. Convertissant un signal chimique en signal électrique, les récepteurs font partie de ces
commutateurs allostériques mentionnés plus haut. Déjà présent chez les bactéries, ces récepteurs imposent des
contraintes irréductibles au traitement de l’information par notre cerveau. Ils sont aussi les cibles de nombreux
médicaments. Notre système nerveux est, comme le reste de l’organisme, un vaste système physicochimique
dont les composantes élémentaires ont peu changé au cours de l’évolution. Ce qui a changé, c’est l’organisation.