Le fonctionnement du circuit neuronique, l'exemple du réflexe myotatique

Un neurone est une cellule différenciée qui est capable de générer et de conduire des messages nerveux. Le neurone est l'unité structurale et fonctionnelle du système nerveux car il est présent dans le cerveau, la moelle épinière et les nerfs. Une cellule neuronique est constituée de différentes parties spécifiques, possédant chacune une fonction qui lui est propre.

Schéma d'un neurone :

- noyau
- corps cellulaire : intégration des messages nerveux
- dendrites : réception des messages nerveux
- axone : conduction des messages nerveux
- arborisation terminale : transmission des messages nerveux à un autre neurone ou à un récepteur

Il existe trois différents types de neurones qui correspondent chacun à une zone du circuit neuronique. On distingue donc les neurones sensoriels, moteurs et inhibiteurs. Ils interviennent dans la propagation de l'influx nerveux lors du traitement d'une information provenant de l'environnement extérieur ou du corps lui-même.

Nous allons étudier le fonctionnement d'un circuit neuronique selon l'exemple du réflexe myotatique*. En effet, ce réflexe est médullaire, c'est-à-dire qu'il dépend uniquement de la moelle épinière; l'encéphale n'intervient donc pas dans sa réalisation. On parle aussi de réflexe poly-synaptique car il implique deux muscles à motricité opposée, et nécessite la connexion entre plusieurs neurones.

Tout d'abord, l'entrée dans le système nerveux peut se faire par un organe ou un neurone sensoriels. Ces derniers sont constitués de récepteurs sensoriels (fuseaux neuro-musculaires), cellules spécialisée ou dendrites situés à l'extrémité d'une fibre nerveuse. L'activité de ces récepteurs est déclenchée par un stimulus qui entraîne l'étirement du muscle. Si l'excitation provoquée est suffisamment intense, elle provoque l'apparition d'un message sensitif au niveau de la fibre nerveuse, ce message afférent se traduit alors par des stimulations électriques. Puis ces manifestations électriques continuent leur progression le long des dendrites du neurone sensoriel. Or un stimulus entraîne toujours la naissance et la migration de plusieurs stimulations électriques et donc l'activité de nombreuses fibres nerveuses. Ces fibres sont enveloppées d'une gaine pour constituer le nerf sensitif, qui conduit les messages nerveux aux centres.

Le message arrive dans la moelle épinière par le nerf rachidien puis la racine dorsale. Celle-ci contient le ganglion spinal qui renferme le corps cellulaire des neurones sensitifs, le message migre alors dans l'axone du neurone jusque dans son arborisation terminale. A ce niveau le neurone sensoriel transmet le message au neurone moteur (moto-neurone) et au neurone inhibiteur par l'intermédiaire d'une synapse excitatrice. La synapse est la zone de proximité entre l'arborisation terminale du neurone sensoriel et le corps cellulaire d'un autre neurone. Ainsi le moto-neurone est stimulé et envoi un message moteur via une synapse neuro-musculaire au muscle qu'il commande pour provoquer sa contraction. En revanche, l'interneurone inhibiteur comme son nom l'indique rempli deux fonctions. Le préfixe "inter" signifie qu'il est le médiateur entre le neurone sensoriel et un second moto-neurone. Après la transmission du neurone sensitif à l'interneurone inhibiteur, ce dernier va inhiber le message. Cet interneurone diffuse alors le message dans le second moto-neurone qui commande le muscle antagoniste au premier et dont l'activité se trouve diminuée. L'action de l'interneurone a donc un effet inverse sur le muscle antagoniste car par lui, le moto-neurone ordonne son relâchement. C'est le principe de l'inervation réciproque.

Voici un schéma permettant de visualiser l'action du réflexe myotatique

*réflexe myotatique : contraction d'un muscle en réponse à son propre étirement

Ce circuit est très court, d'où sa grande rapidité d'action. Mais il existe des systèmes nerveux qui présentent des réseaux neuroniques beaucoup plus complexes et qui impliquent l'activité d'une multitude de neurones. De plus, le traitement de la majeure partie des informations relève du cerveau. C'est donc une approche de son "mode d'emploi" que nous allons tenter d'expliquer dans la partie suivante.