Que sont les fibres parallèles?

Les fibres parallèles sont les projections axonales myélinisées qui s'étendent des cellules granulaires du cortex cérébelleux. Les axones des cellules granulaires poussent vers les cellules de Purkinje dans la couche moléculaire du cervelet, où sont plantés les champs dendritiques des cellules de Purkinje. Les cellules de Purkinje sont les cellules de sortie du cervelet. Les milliers de synapses formées entre des fibres parallèles provenant de cellules granulaires et des arborisations dendritiques de cellules de Purkinje sont excitatrices en utilisant du glutamate comme neurotransmetteur.

Le cervelet est la région du cerveau qui contrôle le mouvement moteur. Bien que cette région représente une partie relativement petite du volume de tout le cerveau, on pense que les cellules granulaires que l'on trouve dans le cervelet comprennent environ la moitié des cellules du cerveau. Ces petites cellules, d’un diamètre moyen d’environ 10 microns, se retrouvent dans d’autres régions du cerveau mais sont plus nombreuses dans le cervelet. Les cellules granulaires à partir desquelles des fibres parallèles font saillie reçoivent des informations provenant de fibres moussues, qui sont des projections provenant de cellules trouvées dans les noyaux pontins.

Comme le suggère le nom de ces fibres, des fibres parallèles s'étendent perpendiculairement au grand axe du champ dendritique d'une cellule de Purkinje et parallèles par rapport à la surface du cortex cérébelleux. L'extension des projections des cellules granulaires augmente avant de se ramifier dans une orientation parallèle aux champs dendritiques des cellules de Purkinje. Ceci est une caractéristique unique car pour la plupart des neurones du cerveau, l’orientation de l’axe principal des neurites, avec la dendrite apicale et l’axone opposé, est perpendiculaire à la surface corticale la plus proche. Comme il y a tant de sulci et de fissures sur le cortex du cerveau de mammifère, de nombreuses cellules changent ensuite d'orientation en fonction de la forme corticale à laquelle elles sont le plus proches. Par exemple, sur un côté d'une fissure, une cellule à quatre couches pyramidales se trouvera de côté par rapport à une cellule pyramidale au sommet d'un sulcus.

Une dépression à long terme survient lorsque des fibres parallèles sont activées de manière répétée en même temps, ce qui influe directement sur la fonction de ces cellules, d’autant plus qu'elles sont innervées par des cellules de Golgi cérébelleuses inhibitrices, poussant le circuit vers un schéma de déclenchement synchrone par défaut. Le fait qu'il soit possible d'induire une dépression à long terme indique que ces fibres, ou les cellules granulaires à partir desquelles elles s'étendent, peuvent modifier leurs propriétés de cuisson en fonction d'informations précédemment reçues et transmises. En d'autres termes, ces cellules peuvent "apprendre" à un niveau infime, autonome.