Interneurone

Définition

Un interneurone intègre les informations de chaque unité de couche d'entrée à laquelle il est connecté. Les interneurones sont situés entre les neurones sensoriels et moteurs. Il existe environ 20 milliards d'interneurones, ou neurones d'association. La plupart se trouvent dans le cerveau et la moelle épinière, et d'autres se trouvent dans les ganglions autonomes. Les interneurones représentent plus de 99 % de tous les neurones du corps.

La migration tangentielle d'interneurones :

La migration tangentielle des interneurones conduit à des assemblages nucléaires complexes dans le sous-pallium. Les principales structures des ganglions de la base des rongeurs, le noyau caudoputamen (CPu) et le globus pallidus (GP), contiennent des neurones dérivés des trois principaux domaines histogénétiques du sous-pallium. (A) Représentation schématique d'une hémi-section transversale à travers le télencéphale, dans laquelle les migrations subpalliales des neurones dérivés de LGE, MGE et POA sont illustrées. (B) Le CPu est composé de neurones de projection GABAergiques, qui migrent radialement du LGE, et d'interneurones GABAergiques et cholinergiques, qui résultent de la migration tangentielle du MGE et, dans une très faible mesure, du POA. Le GP contient principalement des neurones de projection GABAergiques, dont la plupart migrent radialement à partir du MGE. Certains neurones de projection dans le GP atteignent cette structure par migration tangentielle du LGE et du POA. Abréviations : H, hippocampe; NCx, néocortex; PCX, cortex piriforme.

Explications

Les interneurones se situent entre les neurones sensoriels et moteurs. Il y en a environ 20 milliards, également appelés neurones d'association. La plupart sont dans le SNC (système nerveux central), mais d'autres sont dans les ganglions autonomes. Les interneurones représentent plus de 99 % de tous les neurones du corps, leur fonction principale étant l'intégration. Ils transportent des données sensorielles et régulent l'activité motrice. Davantage d'interneurones s'activent lorsqu'une réponse à des stimuli doit être complexe. Les interneurones sont impliqués dans toutes les fonctions supérieures, y compris l'apprentissage, la mémoire, la cognition et la planification. La plupart des interneurones sont multipolaires et ont de nombreuses tailles différentes, avec différents modèles de branches de fibres.

Fonction

La fonction principale des interneurones est l'intégration. Ils véhiculent des informations sensorielles et régulent l'activité motrice. Plus d'interneurones sont activés lorsqu'une réponse à des stimuli doit être complexe. Les interneurones sont utilisés dans toutes les fonctions supérieures, y compris l'apprentissage, la mémoire, la cognition et la planification. Presque tous les interneurones sont multipolaires. Cependant, ils sont de différentes tailles et ont différents modèles de branches de fibres.

Formation

La formation de réseaux neuronaux fonctionnels nécessite la migration coordonnée des cellules neuronales de leurs lieux de naissance vers des destinations finales où elles se différencient pour acquérir des fonctions spécifiques. La stratégie de migration adoptée par ces différents types de cellules est essentielle pour former et organiser les domaines tissulaires, préserver les informations topographiques et favoriser des modèles de connectivité spécifiques. Les premières observations selon lesquelles certaines cellules neuronales se déplacent également dans des plans non radiaux dans la paroi corticale en développement, indépendamment des processus gliaux radiaux, ont été faites dans les années 1990. Ces neurones ont été identifiés comme des interneurones provenant du cerveau antérieur ventral quelques années plus tard.

Migration

Depuis cette découverte, la caractérisation cellulaire et moléculaire de la migration des interneurones a connu un développement remarquable. La migration tangentielle amène les neurones générés ventralement vers diverses structures telles que le cortex cérébral, le striatum ou le bulbe olfactif. Certaines de ces régions sont situées à des distances importantes du sous-pallium; ainsi, la migration tangentielle est le mode de migration des cellules qui traversent les frontières et intègrent des emplacements moléculairement distincts remarquables. Leur capacité à franchir les frontières a surmonté le défi de rassembler des populations de cellules initialement séparées dans des microenvironnements distincts contribuant à leur acquisition. La plupart des connaissances actuelles concernant les voies, le guidage et la dynamique cellulaire de la migration des interneurones proviennent d'études menées chez des souris transgéniques.

Les mécanismes contrôlant la migration tangentielle des interneurones striataux commencent à être élucidés. Contrairement aux interneurones corticaux, les interneurones striataux n'expriment pas la neuropiline-1 et la neuropiline-2, récepteurs des sémaphorines de classe III. Par conséquent, les interneurones striataux ne sont pas repoussés par les neurones de projection striatale, comme c'est le cas pour les interneurones corticaux. Dans les interneurones striataux, l'expression postmitotique de Nkx2–1 est nécessaire pour réprimer l'expression des récepteurs de la neuropiline. Ainsi, l'expression postmitotique de Nkx2–1 distingue les interneurones dérivés du MGE corticaux (Nkx2–1off) des striataux (Nkx2–1on).

Les interneurones corticaux émergent de l'éminence ganglionnaire dans le télencéphale sous-cortical. Les molécules qui contrôlent leur migration vers le cortex sont mal caractérisées. Néanmoins, des études suggèrent que NRG1 et ErbB4 sont impliqués dans ce processus migratoire.

Les interneurones exprimant ErbB4 migrent vers le cortex, se déplaçant à travers un couloir exprimant une forme liée à la membrane de NRG1. De plus, le cortex en développement exprime une isoforme diffusible de NRG1 agissant in vitro comme attractif pour les interneurones en migration. En conséquence, perturber la fonction ErbB4 diminue le nombre d'interneurones qui migrent vers le cortex in vivo. Notamment, dans le cortex préfrontal des patients schizophrènes, le nombre de PV + interneurones qui proviennent du GE est réduit. Constamment, l'équilibre pertinent de l'excitation et de l'inhibition (E/I) est altéré

Interneurones prémoteurs

Les interneurones prémoteurs se projettent sur des motoneurones somatiques ou sur des motoneurones autonomes préganglionnaires. Les interneurones prémoteurs jouent un rôle non seulement dans des activités motrices relativement simples telles que les réflexes, mais également dans des activités motrices plus complexes. De nombreux interneurones prémoteurs se trouvent dans la zone intermédiaire près de leurs motoneurones cibles, mais dans certains cas, ils sont situés loin d'eux (par exemple, dans les systèmes de contrôle de la respiration et de la miction).

Interneurones prémoteurs se projetant sur les motoneurones musculaires distaux innervant les muscles de la hanche ou de l'épaule, au centre; et ceux faisant saillie vers le tronc et les motoneurones axiaux, médialement dans la zone intermédiaire. Les dernières projections sont bilatérales en raison de la fonction bilatérale des muscles axiaux. Ces projections interneuronales-motoneuronales appartiennent aux voies dites propriospinales.

Inhibiteurs

Les inhibiteurs d'interneurones ne comprennent qu'environ 20 % des neurones corticaux, mais sont essentiels pour réguler de nombreux aspects de la fonction corticale. Ces interneurones sont générés de manière embryonnaire à partir de cellules précurseurs dans les éminences ganglionnaires médiales et caudales sous-corticales. Après leur naissance, les interneurones en développement migrent vers leur cortex, se différencient, s'intègrent dans des microcircuits locaux et développent leurs propriétés physiologiques et synaptiques adultes au cours de semaines (souris) à années (humains). Les données suggèrent que le dysfonctionnement de la maturation corticale pourrait jouer un rôle important dans de nombreuses maladies neuropsychiatriques humaines. En tant que tel, l'identification des mécanismes normaux du développement des interneurones ainsi que des implications de circuit de la perturbation de la fonction des interneurones dans la vie adulte est exceptionnellement prometteuse, à la fois pour développer de nouveaux traitements pour la maladie humaine ainsi que pour élucider les adaptations évolutives qui ont permis le phénoménal complexité du néocortex humain.

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