Neuropile - Neuropil

Neuropile
Des détails
Système Système nerveux
Identifiants
Latin neuropile
Engrener D019581
E H2.00.06.2.02005
Termes anatomiques de la microanatomie

Neuropil (ou " neuropile ") est une zone du système nerveux composée principalement d' axones non myélinisés , de dendrites et de processus cellulaires gliaux qui forme une région synaptiquement dense contenant un nombre relativement faible de corps cellulaires. La région anatomique la plus répandue du neuropile est le cerveau qui, bien que n'étant pas entièrement composé de neuropile, possède les zones de neuropile les plus grandes et les plus concentrées sur le plan synaptique dans le corps. Par exemple, le néocortex et le bulbe olfactif contiennent tous deux des neuropiles.

La substance blanche , qui est principalement composée d'axones myélinisés (d'où sa couleur blanche) et de cellules gliales, n'est généralement pas considérée comme faisant partie du neuropile.

Gray881.png

Neuropil (pl. neuropils) vient du grec : neuro , qui signifie « tendon, tendon ; nerf » et pilos , qui signifie « ressenti ». L'origine du terme remonte à la fin du XIXe siècle.

Emplacement

Neuropil a été trouvé dans les régions suivantes : couche externe du néocortex, cortex en tonneau , couche plexiforme interne et couche plexiforme externe , hypophyse postérieure et glomérules du cervelet . Ceux-ci se trouvent tous chez l'homme, à l'exception du cortex en tonneau, mais de nombreuses espèces ont des homologues similaires à nos propres régions de neuropile. Cependant, le degré de similitude dépend de la composition du neuropile comparé. Les concentrations de neuropiles dans certaines régions sont importantes à déterminer car le simple fait d'utiliser les proportions des différents éléments postsynaptiques ne vérifie pas les preuves nécessaires et concluantes. La comparaison des concentrations peut déterminer si les proportions de différents éléments postsynaptiques sont entrés en contact ou non avec une voie axonale particulière. Les concentrations relatives pourraient signifier un reflet de différents éléments postsynaptiques dans le neuropile ou montrer que les axones recherchaient et formaient des synapses uniquement avec des éléments postsynaptiques spécifiques.

Fonction

Étant donné que les neuropiles ont un rôle diversifié dans le système nerveux, il est difficile de définir une certaine fonction globale pour tous les neuropiles. Par exemple, les glomérules olfactifs fonctionnent comme des sortes de stations de passage pour l'information circulant des neurones récepteurs olfactifs vers le cortex olfactif. La couche plexiforme interne de la rétine est un peu plus complexe. Les cellules bipolaires post-synaptiques aux bâtonnets ou aux cônes sont soit dépolarisées soit hyperpolarisées selon que les cellules bipolaires ont des synapses à inversion de signe ou des synapses à conservation de signe.

Efficacité dans le cerveau

Les neurones sont nécessaires à toutes les connexions établies dans le cerveau et peuvent donc être considérés comme les « fils » du cerveau. Comme en informatique, une entité est plus efficace lorsque ses fils sont optimisés ; par conséquent, un cerveau qui a subi des millions d'années de sélection naturelle devrait avoir des circuits neuronaux optimisés. Pour avoir un système neuronal optimisé, il doit équilibrer quatre variables - il doit "minimiser les retards de conduction dans les axones, l'atténuation passive des câbles dans les dendrites et la longueur du "fil" utilisé pour construire des circuits" ainsi que "maximiser la densité des synapses", optimisant essentiellement le neuropile. Les chercheurs du Cold Spring Harbor Laboratory ont formulé l'équilibre optimal des quatre variables et calculé le rapport optimal entre le volume d'axone et de dendrite (c'est-à-dire le volume du « fil » ou le volume des neuropiles) par rapport au volume total de matière grise. La formule prédit un cerveau optimal avec 3/5 (60%) de son volume occupé par neuropil. Des preuves expérimentales provenant de trois cerveaux de souris sont en accord avec ce résultat. La "fraction du fil est de 0,59 ± 0,036 pour la couche IV du cortex visuel, de 0,62 ± 0,055 pour la couche Ib du cortex piriforme et de 0,54 ± 0,035 pour le stratum radiatum du champ hippocampique CA1. La moyenne globale est de 0,585 ± 0,043 ; ces valeurs sont pas statistiquement différent du 3/5 optimal."

Signification clinique

Schizophrénie

Il a été démontré qu'une certaine protéine est perdue chez les personnes atteintes de schizophrénie, ce qui provoque une détérioration des dendrites et des épines dans le cortex préfrontal dorsolatéral , une partie du néocortex, qui joue un rôle clé dans le traitement de l'information, l'attention, la mémoire, la pensée et la planification ordonnées. qui sont toutes des fonctions qui se détériorent chez les personnes atteintes de schizophrénie. La détérioration du neuropile dans ce cortex a été proposée comme un contributeur à la physiopathologie de la schizophrénie.

La maladie d'Alzheimer

La maladie d'Alzheimer est une maladie neuropathologique dont on suppose qu'elle résulte de la perte d'épines dendritiques et/ou d'une déformation de ces épines dans les cortex frontal et temporal du patient. Les chercheurs ont lié la maladie à une diminution de l'expression de la drebrine , une protéine censée jouer un rôle dans la potentialisation à long terme , ce qui signifie que les neurones perdraient de leur plasticité et auraient du mal à former de nouvelles connexions. Ce dysfonctionnement se présente sous la forme de filaments hélicoïdaux qui s'emmêlent dans le neuropile. Ce même phénomène semble se produire également chez les personnes âgées.

Autres animaux

Autres mammifères

Une zone non humaine importante du neuropile est le cortex en tonneau trouvé chez les mammifères à moustaches (par exemple les chats, les chiens et les rongeurs); chaque « tonneau » dans le cortex est une région du neuropile où se termine l'entrée d'une seule moustache.

Importance de la différence des neuropiles chez les chimpanzés et les humains

Neuropil a été supposé être un facteur clé dans la différenciation des capacités cognitives humaines de celles des autres animaux. Dans une étude comparant le cortex frontopolaire de chimpanzé et humain et le neuropile du cortex fronto-insulaire, il a été constaté que les humains présentent une fraction de neuropile significativement plus élevée que les autres zones de leur cerveau. Cela suggère qu'au fur et à mesure que nous évoluions, notre cortex préfrontal a développé des neuropiles plus denses, ce qui se traduit par davantage de connexions neuronales. Chez les chimpanzés, ces régions préfrontales ne présentaient pas significativement plus de neuropiles.

Arthropodes

Le lobe optique des arthropodes et les ganglions du cerveau des arthropodes ainsi que les ganglions du cordon nerveux ventral sont amyélinisés et appartiennent donc à la classe des neuropiles.

Recherche

La recherche s'est concentrée sur l'endroit où se trouve le neuropile dans de nombreuses espèces différentes afin de dévoiler l'étendue de son importance et ses fonctions possibles.

Des études récentes

Chez les chimpanzés et les humains, le neuropile fournit une mesure indirecte de la connectivité totale au sein d'une région locale, car il est composé principalement de dendrites, d'axones et de synapses.

Chez les insectes, le complexe central joue un rôle important dans la fonction cérébrale d'ordre supérieur. Le neuropile de la drosophile ellipsoïde est composé de quatre sous-structures. Chaque section a été observée chez plusieurs insectes ainsi que l'influence qu'elle a sur le comportement , cependant la fonction exacte de ce neuropile s'est avérée insaisissable. Les comportements anormaux de marche et de vol sont principalement contrôlés par le complexe central et des mutations génétiques qui perturbent la structure soutiennent l'hypothèse selon laquelle le neuropile du complexe central est un site de contrôle comportemental. Cependant, seuls des composants spécifiques du comportement ont été affectés par les mutations génétiques. Par exemple, la coordination de base des jambes lors de la marche était normale, tandis que la vitesse, l'activité et les virages étaient affectés. Ces observations suggèrent que le complexe central joue non seulement un rôle dans le comportement locomoteur, mais aussi dans le réglage fin. Il existe également des preuves supplémentaires que le neuropile peut fonctionner dans l' apprentissage associatif olfactif et la mémoire .

Chez l'homme, la schizophrénie peut être causée par une détérioration du neuropile, avec de nombreuses preuves indiquant spécifiquement un dysfonctionnement du cortex préfrontal dorsolatéral (DLPFC) . La recherche a montré une réduction des neuropiles dans la zone 9 des schizophrènes, ainsi que des résultats cohérents de réduction de la densité de la colonne vertébrale dans les neurones pyramidaux de la couche III des cortex temporal et frontal. Puisque le neuropile est l'emplacement de la plupart des synapses corticales, il est probable que la détérioration affecte grandement le traitement et produit les symptômes que présentent les schizophrènes.

Voir également

Citations

Domaine public Cet article incorpore du texte dans le domaine public de la page 1016 de la 20e édition de Gray's Anatomy (1918)

Sources

  • Neuropil : Roche Encyclopedia of Medicine , Dictionnaire Grange.
  • Gazzaniga, Richard B. Ivry ; Mangun, George R. ; Steven, Megan S. (2009). Neurosciences cognitives : la biologie de l'esprit (3e éd.). New York : WW Norton. ISBN 978-0-393-92795-5.
  • Eric R. Kandel; James H. Schwartz; Thomas M. Jessell, éd. (2000). Principes de la science neuronale (4e éd.). New York : McGraw-Hill, Division des professions de la santé. ISBN 978-0-8385-7701-1.
  • Larry R. Squire; Stephen M. Kosslyn, éd. (1998). Résultats et opinion actuelle en neurosciences cognitives. Opinion actuelle en neurobiologie . Cambridge, Massachusetts : La Presse du MIT. ISBN 978-0-262-69204-5.

Liens externes