Les dendrites : un rôle majeur dans le traitement de l'information ?

Les dendrites : un rôle majeur dans le traitement de l'information ?

Le système nerveux humain, d'une complexité intense, est constitué d'environ 100 milliards de neurones, également appelés cellules nerveuses. Les neurones du cerveau peuvent communiquer par le biais de synapses qui transmettent le signal nerveux d'un neurone à un autre.

Les dendrites sont de courtes extensions ramifiées de ces neurones. En effet, les dendrites forment la partie réceptrice du neurone : elles sont souvent représentées comme une sorte d'arbre émergeant du corps cellulaire neuronal. En fait, la fonction logique des dendrites va donc consister à collecter des informations au niveau des synapses qui les recouvrent, avant de les acheminer vers le corps cellulaire du neurone. 

Anatomie des dendrites

Les cellules nerveuses sont très différentes des autres cellules du corps humain : d'une part, leur morphologie est très particulière et d'autre part, elles fonctionnent électriquement. Le terme dendrite vient du grec Dendron, qui signifie « arbre ».

Les trois parties qui composent le neurone

Les dendrites sont les principales parties réceptrices du neurone, également appelée cellule nerveuse. En fait, la plupart des neurones sont constitués de trois composants principaux :

  • un corps cellulaire;
  • deux types d'extensions cellulaires appelées dendrites ;
  • axones. 

Le corps cellulaire des neurones, également appelé soma, contient le noyau ainsi que d'autres organites. L'axone est une extension unique, mince et cylindrique qui dirige l'influx nerveux vers un autre neurone ou vers d'autres types de tissus. En fait, la seule fonction logique de l'axone est de conduire, d'un endroit du cerveau à un autre, un message codé sous la forme d'une succession de potentiels d'action.

Et les dendrites plus précisément ?

Une structure arborescente émergeant du corps cellulaire

Ces dendrites sont des extensions courtes, effilées et très ramifiées, formant une sorte d'arbre qui émerge du corps cellulaire neuronal.

Les dendrites sont en effet les parties réceptrices du neurone : en effet, la membrane plasmique des dendrites contient de multiples sites récepteurs pour la liaison des messagers chimiques d'autres cellules. Le rayon de l'arbre dendritique est estimé à un millimètre. Enfin, de nombreux boutons synaptiques sont situés sur les dendrites à des endroits éloignés du corps cellulaire.

Les ramifications des dendrites

Chaque dendrite émerge du soma par un cône qui s'étend en une formation cylindrique. Très vite, il va alors se diviser en deux branche-fille. Leur diamètre est plus petit que celui de la branche mère.

Ensuite, chacune des ramifications ainsi obtenues se divise, à son tour, en deux autres, plus fines. Ces subdivisions se poursuivent : c'est la raison pour laquelle les neurophysiologistes évoquent métaphoriquement « l'arbre dendritique d'un neurone ».

Physiologie des dendrites

La fonction des dendrites est de collecter des informations au niveau des synapses (espaces entre deux neurones) qui les recouvrent. Ensuite, ces dendrites transporteront cette information jusqu'au corps cellulaire du neurone.

Les neurones sont sensibles à divers stimuli, qu'ils transforment en signaux électriques (appelés potentiels d'action nerveux), avant de transmettre à leur tour ces potentiels d'action à d'autres neurones, aux tissus musculaires ou encore aux glandes. Et en effet, alors que dans un axone, l'impulsion électrique sort du soma, dans une dendrite, cette impulsion électrique se propage vers le soma.

Une étude scientifique a permis, grâce à des électrodes microscopiques implantées dans les neurones, d'évaluer le rôle des dendrites dans la transmission des messages nerveux. Il s'avère que, loin d'être de simples extensions passives, ces structures jouent un rôle majeur dans le traitement de l'information.

Selon cette étude publiée dans Nature, les dendrites ne seraient donc pas seulement de simples extensions membranaires impliquées dans le relais de l'influx nerveux vers l'axone : elles ne seraient en effet pas de simples médiateurs, mais elles aussi traiteraient l'information. Une fonction qui augmenterait les capacités du cerveau. 

Toutes les données semblent donc converger : les dendrites ne sont pas passives, mais sont en quelque sorte des mini-ordinateurs dans le cerveau.

Anomalies / pathologies des dendrites

Le fonctionnement anormal des dendrites peut être lié à des dysfonctionnements relatifs aux neurotransmetteurs qui les excitent ou au contraire les inhibent.

Les plus connus de ces neurotransmetteurs sont la dopamine, la sérotonine ou encore le GABA. Ce sont des dysfonctionnements de leur sécrétion, trop élevée ou au contraire trop faible, voire inhibée, qui peuvent être à l'origine d'anomalies.

Les pathologies provoquées par une défaillance des neurotransmetteurs sont notamment les maladies psychiatriques, telles que la dépression, le trouble bipolaire ou la schizophrénie.

Quels traitements pour les problèmes liés aux dendrites

Les défaillances psychiques liées à une mauvaise régulation des neurotransmetteurs et donc, en aval, au fonctionnement des dendrites, sont désormais de plus en plus traitables. Le plus souvent, un effet bénéfique sur les pathologies psychiatriques sera obtenu par une association entre traitement médicamenteux et suivi de type psychothérapeutique.

Plusieurs types de courants psychothérapeutiques existent : en effet, le patient peut choisir un professionnel avec qui il se sent en confiance, écouté et une méthode qui lui convient selon son passé, son expérience, et ses besoins.

Il existe notamment des thérapies cognitivo-comportementales, des thérapies interpersonnelles ou encore des psychothérapies plus liées à un courant psychanalytique.

Quel diagnostic ?

Le diagnostic d'une maladie psychiatrique, qui correspond donc à une défaillance du système nerveux dans laquelle les dendrites jouent un rôle crucial, sera posé par un psychiatre. Il faut souvent beaucoup de temps pour poser un diagnostic.

Enfin, il est important de savoir que le patient ne doit pas se sentir enfermé dans une « étiquette » qui le caractériserait, mais qu'il reste une personne à part entière, qui devra simplement apprendre à gérer sa particularité. Des professionnels, psychiatres et psychologues, pourront l'aider dans cette direction.

Histoire et symbolisme

La date d'introduction du terme « neurone » est fixée à 1891. Cette aventure, essentiellement anatomique au départ, a vu le jour notamment grâce à la coloration noire de cette cellule, réalisée par Camillo Golgi. Mais, cette épopée scientifique, loin de se concentrer uniquement sur les aspects structurels de cette découverte, a progressivement permis de concevoir le neurone comme une cellule étant le siège de mécanismes électriques. Il est alors apparu que ces réflexes régulaient, ainsi que des activités cérébrales complexes.

C'est principalement à partir des années 1950 que de nombreux instruments biophysiques sophistiqués ont été appliqués à l'étude du neurone, au niveau infra-cellulaire puis moléculaire. Ainsi, la microscopie électronique a permis de révéler l'espace de la fente synaptique, ainsi que l'exocytose des vésicules de neurotransmetteurs au niveau des synapses. Il a alors été possible d'étudier le contenu de ces vésicules.

Ensuite, une technique appelée « patch-clamp » a permis, dès les années 1980, d'étudier les variations de courant à travers un seul canal ionique. Nous avons alors pu décrire les mécanismes intracellulaires intimes du neurone. Parmi eux : la rétro-propagation des potentiels d'action dans les arbres dendritiques.

Enfin, pour Jean-Gaël Barbara, neuroscientifique et historien des sciences, «progressivement, le neurone devient l'objet de nouvelles représentations, comme une cellule particulière parmi d'autres, tout en étant unique par les significations fonctionnelles complexes de ses mécanismes«.

Les scientifiques Golgi et Ramon y Cajal ont reçu le prix Nobel en 1906 pour leurs travaux relatifs au concept de neurones.

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