Name: how neurons send signals
Uploaded: 2025-10-23T11:49:29.000Z
Duration: 1 min 31 s
Channel: JoVE

- [Formateur] Les neurones sont les cellulesdu système nerveux qui transmettent des signaux électriques. 
Ils ont toute une variété de formes et de tailles,mais ont généralement des caractéristiques communes. 
Tous les neurones ont un corps cellulaireégalement appelé somaqui contient le noyau. 
La plupart des neurones ont également des dendriteset un axone qui part du corps cellulaire. 
Les dendrites sont souvent très ramifiéeset reçoivent les signaux d'autres neuronesà des jonctions appelées synapses. 
L'axone, quant à lui, transmet des signauxaux neurones et aux autres cellules. 
L'axone hillock, où le corps de la cellulerencontre l'axone, génère le potentiel d'action,la principale forme de signalisation électriquedans le système nerveux. 
Les axones sont enveloppés dans une gaine de myéline grasseconstituée de cellules de soutien : les cellules gliales,qui les isolent en aidant à maintenir le signal électriquetout au long de sa transmission. 
Les nœuds de Ranvier, amincissements de la gaine de myéline,sont des régions où le potentiel d'action estrégénéré de façon répétée le long de l'axone. 
À l'extrémité de l'axone se trouve le terminalcontenant des vésicules synaptiquesremplies de molécules de neurotransmetteurs. 
Lorsqu'un potentiel d'action atteint le terminal,le neurotransmetteur est libéré dans la fente synaptique,un espace entre les cellules et la synapse. 
Selon le type de canal,le neurotransmetteur peut aider à transmettre le signalà la cellule suivante.

Vasile, Flora, Elena Dossi et Nathalie Rouach. « Astrocytes humains : structure et fonctions dans le cerveau sain. » Structure et fonction du cerveau 222, n° 5 (2017) : 2017-29. [<a href="https://doi.org/10.1007/s00429-017-1383-5 » target="__blank">Source</a>]

structure du neurone

<h4>Aperçu</h4>
 
 Les neurones sont le principal type de cellule du système nerveux qui génère et transmet des signaux électrochimiques. Ils communiquent principalement les uns avec les autres à l’aide de neurotransmetteurs à des jonctions spécifiques appelées synapses. Les neurones existent sous de nombreuses formes qui se rapportent souvent à leur fonction, mais la plupart partagent trois structures principales: un axone et des dendrites qui s’étendent à partir d’un corps cellulaire.
 
 <h4>La structure et la fonction des neurones</h4>
 
 Le corps des cellules neuronales, le soma, abrite le noyau et les organites essentiels à la fonction cellulaire. Le corps de la cellule est prolongé par de fines structures spécialisées dans la réception et l'envoi de signaux. Les dendrites reçoivent généralement des signaux tandis que l’axone transmet les signaux à d’autres cellules, comme d’autres neurones ou des cellules musculaires. Le point auquel un neurone se connecte à une autre cellule est appelé une synapse.
 
 Les neurones reçoivent des entrées principalement aux terminaux postsynaptiques, qui sont souvent situés sur des épines — de petites bosses dépassant des dendrites. Ces structures spécialisées contiennent des récepteurs pour les neurotransmetteurs et d’autres signaux chimiques. Les dendrites sont souvent très ramifiées, ce qui permet à certains neurones de recevoir des dizaines de milliers d’entrées. Les neurones reçoivent le plus souvent des signaux à leurs dendrites, mais ils peuvent également avoir des synapses dans d’autres régions, telles que le corps cellulaire.
 
 Le signal reçu aux synapses descend le dendrite jusqu’au soma, où la cellule peut le traiter et déterminer si elle doit faire suivre le message ou non. Le potentiel d’action est le principal signal électrique généré par les neurones. Il transmet l’information sur la cellule suivante. Il est d’abord généré au cône axonique &mdah; la jonction entre le soma et l’axone.
 
 Les axones varient en longueur mais peuvent être assez longs. Par exemple, certains s’étendent de la moelle spinale jusqu’au pied. Les axones plus longs sont habituellement enveloppés dans une gaine lipidique de myéline qui isole l’axone, aidant à maintenir le signal électrique. La gaine de myéline est fabriquée par les cellules gliales — un autre type de cellule dans le système nerveux. Dans les axones myélinisés, le potentiel d’action est régénéré à chaque nœud de Ranvier — des trous répétitifs dans la myéline — jusqu’à ce qu’il atteigne le terminal à l’extrémité de l’axone, ou terminal présynaptique.
 
 Le terminal présynaptique possède des vésicules qui contiennent des pools de neurotransmetteurs. Les potentiels d'action déclenchent l'exocytose des vésicules, en fusionnant à la membrane cellulaire et en libérant le neurotransmetteur dans la fente synaptique — l’écart entre les cellules à une synapse. Différents neurotransmetteurs peuvent avoir des effets variables sur la cellule postsynaptique. Une synapse excitatrice augmente les chances d’initier un potentiel d’action sur la cellule postsynaptique, tandis qu’une synapse inhibitrice diminue les chances d’un potentiel d’action.
 
 <h4>La morphologie neuronale</h4> 
 
 La forme globale des neurones — leur morphologie — peut varier considérablement et elle a souvent un lien avec leur fonction. Certains neurones ont peu de prolongements dendritiques et un seul axone, d’autres ont des arborescences dendritiques très contournées, tandis que d’autres ont des axones qui peuvent s’étendre sur la longueur de l’organisme. Les diverses morphologies sont souvent utilisées pour définir le type de neurone. Le nombre d’entrées — connexions synaptiques — peut influencer la façon dont une cellule réagit aux signaux. Par conséquent, la morphologie des dendrites, et le nombre de synapses qu’ils contiennent, est une caractéristique importante qui peut déterminer le type de neurone. Dans le système nerveux périphérique, les dendrites peuvent également définir le champ réceptif d’une cellule — l’espace physique sur le corps auquel ils sont sensibles.
 
 <h4>L’art de visualiser les structures neuronales</h4>
 
 L’anatomiste espagnol Santiago Ramon y Cajal, travaillant à la fin du XIXe siècle, et au début du XXe siècle, a été le pionnier du suivi des neurones individuels et il a fourni des informations fondamentales sur leur nature même. Il a produit des représentations étonnantes de cellules qui offrent encore une quantité considérable de détails. En utilisant la technique de coloration mise au point et nommée d’après le biologiste italien Camillo Golgi, il a été en mesure de retracer la structure de nombreux types de cellules dans le cerveau. Il a également décrit quelques-unes des connexions de base des circuits neuronaux — des réseaux de neurones qui sont activés ensemble pour traiter des informations spécifiques.

Structure du neurone

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Les neurones sont le principal type de cellule du système nerveux qui génère et transmet des signaux électrochimiques. Ils communiquent principalement avec chaque ...

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Nervous System

Système nerveux

KEY TERMS AND CONCEPTS

TERMES ET CONCEPTS CLÉS

Neuron Structure

how neurons send signals

Neurons send signals through a clear set of structures that let them receive, process, and pass on information. They are the main cells of the nervous system and use electrochemical signals to communicate. Neurons also talk to other cells through neurotransmitters at junctions called synapses.

Most neurons share three main parts: a cell body, also called the soma, dendrites, and an axon. The soma holds the nucleus and other organelles needed for cell function. Dendrites usually receive signals, while the axon carries signals onward to other neurons or to muscle cells.

Neurons receive input mainly at postsynaptic terminals, which are often found on small bumps called spines on dendrites. These spines contain receptors for neurotransmitters and other chemical signals. Because dendrites can branch a great deal, some neurons can collect tens of thousands of inputs. Neurons can also have synapses on other parts of the cell, such as the cell body.

Signals that arrive at synapses move down the dendrite to the soma. The cell then processes the message and decides whether to pass it on. If it does, the main electrical signal, called an action potential, starts at the axon hillock, the junction between the soma and the axon.

Axons can vary in length and may be very long. Some extend from the spinal cord all the way to the foot. Longer axons are often wrapped in a fatty myelin sheath, which insulates the axon and helps keep the electrical signal going. Glia, another type of nervous system cell, make the myelin sheath.

In myelinated axons, the action potential is regenerated at each node of Ranvier, which is one of the repeated gaps in the myelin. The signal continues this way until it reaches the presynaptic terminal at the end of the axon. That terminal contains vesicles filled with neurotransmitters.

When an action potential arrives, the vesicles fuse with the cell membrane and release neurotransmitters into the synaptic cleft, the gap between cells at a synapse. Different neurotransmitters can affect the postsynaptic cell in different ways. An excitatory synapse makes an action potential more likely, while an inhibitory synapse makes it less likely.

Neuron shape, or morphology, can vary a lot and often matches function. Some neurons have few dendritic processes and one axon, while others have highly branched dendritic trees or axons that span the length of the organism. Scientists often use these shapes to help define neuron types.

The number of synaptic connections also affects how a cell responds to signals. For neurons in the peripheral nervous system, dendrites can help define the receptive field, which is the physical area of the body that the cell senses. The form of the dendrites and the number of synapses they contain are important clues about neuron function.

The study of neuron shape was advanced by Santiago Ramon y Cajal in the late 19th and early 20th century. He traced individual neurons and made detailed drawings that still show a great deal of information. Using the staining method developed by Camillo Golgi, he was able to map many cell types in the brain and sketch basic neuronal circuits, which are networks of neurons that work together to process specific information.

How Neurons Send Signals

what is a nervous system?

Nervous System Parts and Control

The nervous system is a network of specialized cells that keeps the body working and helps it respond to the world around it. It controls essential functions such as heart rate and breathing. It also supports movement that helps an organism escape danger. In vertebrates, the nervous system has two major parts: the central nervous system, or CNS, and the peripheral nervous system, or PNS. The CNS includes the brain, spinal cord, and retina, which is the sensory tissue of the visual system. The...

the parasympathetic nervous system

Rest and Digest: Parasympathetic Control

The parasympathetic nervous system helps the body stay calm and return to a rested state. It is one of the two major divisions of the autonomic nervous system, which controls many unconscious functions such as heart rate and digestion. Its neurons are found in the brain and the peripheral nervous system, and they send axons to muscles, organs, and glands. This system is often called the “rest and digest” system because it supports body processes that restore homeostasis. It is most active...

the sympathetic nervous system

Sympathetic Stress Response and Body Changes

The sympathetic nervous system helps the body respond to stress and danger. It is one of the two main divisions of the autonomic nervous system. When it turns on, it prepares the body for action and puts lower-priority functions, such as digestion, on hold. This response is often called the fight-or-flight system. A surprise exam can trigger it, and students may notice a tight stomach, a dry mouth, and a fast heartbeat. In a real threat, the system shifts blood away from the digestive system...

the blood-brain barrier

How the Blood-Brain Barrier Works

The blood-brain barrier is a specialized system of blood vessels that helps control what enters the brain. It delivers nutrients from the blood while tightly regulating ions, molecules, pathogens, and other substances. This semipermeable barrier protects the brain and also makes it harder to deliver some therapies. The blood-brain barrier includes several cellular parts, especially endothelial cells and astrocytes. These cells share a common basement membrane and regulate movement between the...

neuron structure

Neurons send signals through a clear set of structures that let them receive, process, and pass on information. They are the main cells of the nervous system and use electrochemical signals to communicate. Neurons also talk to other cells through neurotransmitters at junctions called synapses. Most neurons share three main parts: a cell body, also called the soma, dendrites, and an axon. The soma holds the nucleus and other organelles needed for cell function. Dendrites usually receive...

glial cells

Glial Cells and Nervous System Support

Glial cells support the nervous system and work alongside neurons. They are one of the two main cell types in the nervous system. Unlike neurons, glia do not send electrical signals, but they help with nearly every other part of nervous system function. In humans, glial cells are about as numerous as neurons in the brain. In the central nervous system, glia include astrocytes, oligodendrocytes, microglia, and ependymal cells. Astrocytes are the most common glial cells. They form organized,...

action potentials

How Nerve Signals Travel in Axons

Neurons send signals through action potentials, the rapid electrical changes that move along the axon. These signals lead to neurotransmitter release at axon terminals, which passes information through the nervous system. An action potential is an all-or-none change in membrane potential, the voltage across a cell membrane. A neuron usually has a resting membrane potential of about -70 millivolts. When it receives signals from neurotransmitters or sensory input, the membrane can become more...

the resting membrane potential

How Neurons Keep a Negative Resting Charge

Neurons keep a negative resting charge across their membrane. This electrical difference, called the membrane potential, comes from how ions move and how the membrane lets them pass. In a resting neuron, the inside is typically around -70 millivolts and is more negative than the outside, so the cell is polarized. Two main factors create this resting state. First, the membrane is selectively permeable, which means most ions and molecules cannot cross the lipid bilayer without help from ion...

long-term potentiation

Synaptic Strengthening in Learning and Memory

Long-term potentiation, or LTP, is a form of synaptic strengthening in the brain. It changes the strength of chemical synapses over time between pre- and postsynaptic neurons. LTP works against long-term depression, or LTD, which weakens synapses. Together, LTP and LTD are major mechanisms behind learning and memory. LTP can happen when a presynaptic neuron fires again and again and keeps stimulating a postsynaptic neuron. This is called Hebbian LTP, based on Donald Hebb’s idea that neurons...

long-term depression

Synaptic Pruning in Long-term Depression

Long-term depression, or LTD, is a form of synaptic plasticity that weakens chemical synapses over time. It acts between presynaptic and postsynaptic neurons. LTD works in opposition to long-term potentiation, or LTP, which strengthens synapses. Together, LTD and LTP are two of the main mechanisms behind learning and memory. LTD helps the brain avoid staying locked in a fully strengthened state. If synapses were always maximally strengthened, the brain would become less efficient and it would...

the synapse

How Neurons Signal at Synapses

Neurons communicate through synapses, the points where two neurons meet to pass on signals. At a synapse, the sending neuron is the presynaptic cell, and the receiving neuron is the postsynaptic cell. Most neurons can serve in both roles because they send and receive information. Electrical synapses move signals directly between cells. The presynaptic and postsynaptic cells are linked by gap junctions, which are proteins that physically connect them. This type of synapse can pass electrical...

key terms and concepts

Learn how neurons receive, process, and transmit signals through dendrites, axons, myelin, synapses, and neurotransmitters in this high school science page.

How Neurons Send Signals | JoVE K12

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