Comment fonctionne le cerveau humain?

Le cerveau est un organe incroyablement complexe, où résident l'esprit et la conscience des individus. Avec licence

Le cerveau humain travaille comme une unité structurelle et fonctionnelle formée principalement par deux types de cellules: les neurones et les cellules gliales. C'est l'organe le plus volumineux du cerveau et la personne responsable de toutes les fonctions vitales de l'organisme. En elle réside la conscience et l'esprit de l'individu.

On estime qu'il y a environ 100 milliards de neurones dans tout le système nerveux humain et environ 1.000 milliards de cellules gliales (il y a 10 fois plus de cellules gliales que les neurones).

Les neurones sont hautement spécialisés et leurs fonctions sont pour recevoir, traiter et transmettre des informations via différents circuits et systèmes. La procédure de transmission des informations est effectuée par la synapse, qui peut être électrique ou chimique.

Les cellules gliales, quant à elles, sont responsables de la régulation de l'environnement du cerveau interne et de la facilitation du processus de communication neuronale. Ces cellules sont disposées dans tout le système nerveux, se formant si la structure et sont impliquées dans le développement du cerveau et les processus de formation.

Autrefois, on pensait que les cellules gliales ne formaient que la structure du système nerveux, d'où le célèbre mythe que nous n'utilisons que 10% de notre cerveau. Mais aujourd'hui, nous savons qu'ils remplissent des fonctions beaucoup plus complexes, comme la régulation du système immunitaire et les processus de plasticité cellulaire après avoir subi une blessure.

De plus, ils sont indispensables pour que les neurones fonctionnent correctement, car ils facilitent la communication neuronale et jouent un rôle important dans le transport des nutriments vers les neurones.

Le cerveau humain est impressionnant. On estime qu'un cerveau humain adulte contient entre 100 et 500 billions de connexions.

Comment les informations sont-elles transmises dans le cerveau?

Le fonctionnement du cerveau se compose de la transmission d'informations entre les neurones. Cette transmission est effectuée par une procédure plus ou moins complexe appelée synapse.

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Les synapses peuvent être électriques ou chimiques. L'électricité se compose de la transmission bidirectionnelle du courant électrique entre deux neurones directement, tandis que dans la synapse chimique.

En arrière-plan, lorsqu'un neurone communique avec un autre, il le fait pour l'activer ou l'inhiber, les effets finaux observables en comportement ou dans un processus physiologique sont le résultat de l'excitation et de l'inhibition de plusieurs neurones dans un circuit neuronal.

Synapse électrique

Les synapses électriques sont beaucoup plus rapides et plus rapides que les produits chimiques. Expliqué d'une manière simple, consiste en la transmission de courants dépolarisants entre deux neurones assez proches, presque bloqués.

Ce type de synapse ne produit généralement pas de changements à long terme dans les neurones postsynaptiques.

Ces synapses sont données dans des neurones qui ont une union étroite, dans laquelle les membranes sont presque touchées, séparées par quelques 2 à 4 nm. L'espace entre les neurones est si petit car leurs neurones doivent être rejoints par des canaux formés par des protéines, appelées connexions.

Les canaux formés par les connexions permettent à l'intérieur des deux neurones d'être en communication.

À travers ces pores, ils peuvent passer de petites molécules (moins de 1 kDa) afin que les synapses chimiques soient liées aux processus de communication métabolique, en plus de la communication électrique, par échange de seconds messagers qui se produisent en synapses, telles que l'inositoltrifosphate (IP (IP₃) ou l'adénosinophosphate cyclique (AMPC).

Les synapses électriques sont généralement effectuées entre les neurones du même type, cependant, les synapses électriques peuvent également être observées entre les neurones de différents types ou même entre les neurones et les astrocytes (un type de cellules gliales).

Les synapses électriques permettent aux neurones de communiquer rapidement et de connecter de nombreux neurones synchrones.

Grâce à ces propriétés, nous sommes en mesure d'effectuer des processus complexes qui nécessitent une transmission rapide d'informations, telles que les sensoriels, les moteurs et les processus cognitifs (attention, mémoire, apprentissage ...).

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Synapses chimiques

Dans cette image, vous pouvez voir l'axone d'où les neurotransmetteurs sont libérés vers les récepteurs de la dendrite

Las sinapsis químicas se dan entre neuronas adyacentes en las que se conecta un elemento presináptico, por lo general, un terminal axónico, que emite la señal, y otro postsináptico, que por lo general se encuentra en el soma o en las dendritas, que recibe le signal.

Ces neurones ne sont pas collés, il y a un espace entre eux d'un 20 nm, appelé Synaptic Slit.

Il existe différents types de synapses chimiques, selon leurs caractéristiques morphologiques, et peut être divisée en deux groupes.

Les synapses chimiques peuvent être résumées de manière simple comme suit:

- Un potentiel d'action atteint la borne axonique, il ouvre les canaux ioniques calciques (CA²⁺) Et un flux d'ions à la fente synaptique est libéré.

- Le flux d'ions déclenche un processus dans lequel les vésicules, pleines de neurotransmetteurs, se lient à la membrane postsynaptique et ouvrent un pore à travers lequel tout son contenu sort vers la fente synaptique.

- Les neurotransmetteurs libérés se lient au récepteur postsynaptique spécifique pour ce neurotransmetteur.

- L'union du neurotransmetteur au neurone postsynaptique régule les fonctions du neurone postsynaptique.

Types de synapses chimiques

Synapses chimiques de type I (asymétrique)

Dans ces synapses, le composant présynaptique est constitué de terminaux axoniques qui contiennent des vésicules arrondies, et la post-synaptique se trouve dans les dendrites et il y a beaucoup de densité de récepteurs postsynaptiques.

Le type de synapsis dépend des neurotransmetteurs impliqués, de sorte que dans la synapse de type I soit des neurotransmetteurs excitateurs impliqués, tels que le glutamate, tandis que dans ceux de type II, ils agiraient des neurotransmetteurs inhibiteurs, comme.

Bien que cela ne se produise pas dans tout le système nerveux, dans certaines zones telles que la moelle épinière, la substance noire, les noyaux gris centraux et les colicules, il existe des synapses gaba-ergiques avec une structure de type I.

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Synapses chimiques de type II (symétrique)

Dans ces synapses, la composante présynaptique est formée par des terminaux axoniques contenant des vésicules ovales et la postsynaptique peut être trouvée à la fois dans Soma et en dendrites, et il y a une densité plus faible de récepteurs postsynaptiques que dans les synapses de type I.

D'autres différences de ce type de synapse par rapport à celles du type I est que sa fente synaptique est plus étroite (environ 12 nm).

Une autre façon de classer les synapses est selon les composants présynaptiques et postsynaptiques qui les forment.

Par exemple, si le composant présynaptique est un axone et la dendrite postsineptique, ils sont appelés synapse axodendritique. De cette façon, nous pouvons rencontrer des synapses axoaxoniques, axosomatiques, dendroaxoniques et dendrithiques ..

Le type de synapse qui se produit le plus fréquemment dans le système nerveux central est la synapse de type I (asymétrique) axosepineuse. On estime que entre 75 et 95% des synapses du cortex cérébral sont de type I, tandis que seulement 5 et 25% sont des synapses de type II.

Neurotransmetteurs et neuromodulateurs

Le concept de Neurotransmetteur Comprend toutes les substances libérées dans des synapses chimiques et permettent une communication neuronale. Les neurotransmetteurs répondent aux critères suivants:

- Ils sont synthétisés dans les neurones et sont présents à des terminaux axoniques.

- Lorsqu'une quantité suffisante de neurotransmetteur est libérée, elle exerce ses effets sur les neurones adjacents.

- Lorsque leur tâche est terminée, ils sont éliminés par des mécanismes de dégradation, d'inactivation ou de recapture.

Les Neuromodulateurs Ce sont des substances qui complètent les actions des neurotransmetteurs, augmentant ou diminuant leur effet. Cela se fait en rejoignant des sites spécifiques au sein du récepteur postsynaptique.

Il existe de nombreux types de neurotransmetteurs, les plus importants sont:

- Les acides aminés, qui peuvent être des excitateurs, tels que le glutamate, ou des inhibiteurs, tels que l'acide γ-aminoburirique, mieux connu sous le nom de GABA.

- Acétylcholine.

- Catécholamides, comme la dopamine ou la noradrénaline.

- Indolaminas, comme la sérotonine.

- Neuropeptides.

Les références

1. Gary, E. (1959). Synapsis axo-somatique et axo-dendritique du cortex cérébral: une étude au microscope électronique.
2. Stagiaires, h. (s.F.). Comment fonctionne le cerveau? Principes généraux. Récupéré de la science pour tous.