Qu'est-ce qu'une membrane axonale?
La cellule nerveuse typique, également appelée neurone, a des parties structurelles et fonctionnelles distinctes. Son corps principal, appelé le soma, génère une impulsion électrique. Ce signal traverse une longue et mince extension appelée axone. Tout comme un fil électrique domestique doit être recouvert d'un manchon extérieur d'isolation, la membrane axonale sert de gaine protectrice pour la transmission bioélectrique. Une membrane saine et chimiquement précise est nécessaire au bon fonctionnement du cerveau et du système nerveux humains.
Un seul fil d'axone microscopique dans le corps humain peut être court, mais il peut également mesurer 1,5 mètre de long ou plus. À l'autre extrémité d'un axone, le signal électrique se décharge. Cela pourrait libérer de l'énergie pour exciter un autre neurone, contracter un muscle ou pour un certain nombre d'autres fonctions corporelles, y compris le raisonnement intelligent. En cas de transmission du signal à un autre neurone, le corps de la cellule réceptrice présente de petites et courtes protrusions appelées dendrites. D'axone à dendrites, le signal traverse un petit intervalle appelé synapse.
Les cellules nerveuses ont un seul axone et son signal électrique circule dans une seule direction. L'axone peut cependant se scinder et se ramifier à plusieurs reprises en de nombreuses extrémités terminales. Ceci est particulièrement important dans le cerveau, où une seule impulsion électrique peut stimuler plusieurs autres neurones. La cascade résultante d'extrémités terminales de branchement peut être dans les milliers. Les connexions sont en outre composées de synapses «en passant» dans lesquelles les dendrites des autres nerfs s'accrochent sur la tige axonale elle-même, et non à leurs extrémités.
La structure et les propriétés chimiques de la membrane axonale lui permettent de contenir une charge électrique, de forcer son écoulement dans une direction et de transférer le signal à d’autres cellules du corps. Pour la plupart des types de cellules nerveuses, l'axone est isolé dans une gaine protectrice appelée myéline. Cette couche de la membrane axonale est pincée à intervalles réguliers appelés «nœuds de Ranvier». Ces lacunes sans myéline amplifient efficacement le signal électrique entrant, forçant sa transmission rapide dans un sens. Le signal n'est pas une seule onde ininterrompue; il bat dans l'axone de noeud en noeud.
L'intégrité et la santé de la membrane axonale sont connues pour être l'une des clés des maladies neurologiques débilitantes, telles que la sclérose en plaques (MS). La SEP est causée par la démyélinisation des axones neuronaux. D'autres troubles comprennent un traumatisme temporaire de la gaine de myéline appelé neurapraxie, qui bloque la capacité d'un nerf à conduire l'électricité et entraîne généralement une perte de sensation sensorielle ou un contrôle musculaire de la zone touchée.
La membrane axonale est nécessairement conçue pour contenir une charge électrique, pour empêcher sa fuite. Pourtant, c'est ce qui semble se produire aux extrémités d'un axone. Les scientifiques qui étudient la structure moléculaire de la membrane et la composition chimique des synapses comprennent maintenant que le transfert de signal est en réalité un transfert chimique. L'énergie électrique alimente les changements dans les produits chimiques, en particulier le sodium et le potassium, leur permettant de traverser les membranes à travers des protéines creuses spécialisées appelées canaux ioniques.