MOTONEURONES: CARACTÉRISTIQUES, TYPES ET FONCTIONS - GEOGRAFÍA - 2025

Les motoneurones ou motoneurones sont des cellules nerveuses qui conduisent l'influx nerveux vers l'extérieur du système nerveux central. Sa fonction principale est de contrôler les organes effecteurs, principalement les muscles squelettiques et les muscles lisses des glandes et des organes.

Les motoneurones sont efférents, c'est-à-dire qu'ils transmettent des messages à d'autres cellules nerveuses (les neurones afférents sont ceux qui reçoivent des informations). Ils sont situés dans le cerveau, principalement dans la zone 4 de Brodmann, et dans la moelle épinière.

Le cerveau est l'organe qui fait bouger les muscles. Cette affirmation peut sembler très simple, mais en réalité, le mouvement (ou le comportement) est un produit du système nerveux. Pour émettre les bons mouvements, le cerveau doit savoir ce qui se passe dans l'environnement.

De cette manière, le corps dispose de cellules spécialisées pour détecter les événements environnementaux. Nos cerveaux sont flexibles et s'adaptent afin que nous puissions réagir différemment en fonction des circonstances et des expériences du passé.

Ces capacités sont rendues possibles grâce aux milliards de cellules présentes dans notre système nerveux. L'une de ces cellules sont des neurones sensoriels qui captent les informations de l'environnement. Alors que les motoneurones sont ceux qui contrôlent la contraction des muscles ou la sécrétion des glandes, en réponse à certains stimuli.

Relation entre les neurones sensoriels, de transmission et moteurs. Source: Par Ruth Lawson Otago Polytechnic / CC BY (https://creativecommons.org/licenses/by/3.0)

Les motoneurones diffèrent des neurones sensoriels en ce que ces derniers sont afférents, c'est-à-dire qu'ils transmettent des informations des organes sensoriels au système nerveux central.

Les dernières recherches ont montré que les motoneurones ne sont pas seulement des récepteurs passifs des commandes motrices, ils sont plus complexes qu'on ne le pense. Au contraire, ils semblent jouer un rôle fondamental dans les circuits en générant par eux-mêmes un comportement moteur.

Classification des motoneurones

Les motoneurones peuvent être classés selon le tissu qu'ils innervent; Il existe plusieurs types qui sont décrits ci-dessous.

- Motoneurones somatiques

Le mouvement du système musculo-squelettique est possible grâce à la synchronie entre la contraction et la relaxation de certains muscles. Ceux-ci sont appelés muscles squelettiques et sont constitués de fibres striées.

Le muscle strié est celui qui forme la majorité de la masse corporelle. Il se caractérise par une action consciente, c'est-à-dire qu'il peut être étiré et contracté volontairement. Ces mouvements coordonnés nécessitent l'intervention de nombreuses fibres nerveuses. Ainsi certains mouvements très complexes du squelette sont réalisés.

Chaque motoneurone somatique a son corps cellulaire dans le système nerveux central et ses axones (processus nerveux) atteignent les muscles. Certaines études ont montré que certains axones mesurent un mètre de long.

Les axones forment des nerfs moteurs. Deux exemples sont le nerf médian et le nerf ulnaire, qui vont des vertèbres cervicales aux muscles des doigts.

Les motoneurones somatiques ne font qu'une synapse en dehors du système nerveux central. Pour cette raison, ils sont appelés monosynaptiques. Ils se synchronisent précisément avec les fibres musculaires, grâce à une structure spécialisée appelée jonction neuromusculaire (décrite plus loin).

Selon la position, ces neurones sont divisés en:

- Neurone moteur supérieur: il est situé dans le cortex cérébral. Il a des terminaisons nerveuses qui forment la voie pyramidale qui se connecte à la moelle épinière.

- Neurone moteur inférieur: il est situé dans la corne antérieure de la moelle épinière. À ce stade, les neurones sont organisés en circuits qui participent à des mouvements automatiques, stéréotypés, réflexes et involontaires. Par exemple, l'éternuement ou le réflexe de sevrage d'un stimulus douloureux.

Les motoneurones de ces circuits sont organisés en noyaux, disposés en colonnes longitudinales pouvant occuper 1 à 4 segments spinaux.

Distinction entre le motoneurone supérieur et le motoneurone inférieur. La source; Rcchang16 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

En fonction des fibres musculaires qu'ils innervent, les motoneurones somatiques peuvent être classés en:

- Les neurones moteurs alpha: ils sont gros et leur vitesse de conduction est de 60 à 130 m / s. Elles innervent les fibres musculaires du muscle squelettique (appelées fibres extrafusales) et sont situées dans la corne ventrale de la moelle épinière. Ces fibres sont le principal élément de génération de force dans le muscle.

Ces neurones sont responsables de la contraction volontaire du muscle squelettique. De plus, ils aident au tonus musculaire, nécessaire à l'équilibre et à la posture.

- Motoneurones bêta: innerve à la fois les fibres extrafusales et les fibres intrafusales. Autrement dit, à l'intérieur et à l'extérieur du fuseau musculaire. Il s'agit du récepteur sensoriel du muscle, responsable de la transmission des informations sur la longueur de l'extension.

- Neurones moteurs gamma: innervent les fibres intrafusales. Ils sont chargés de réguler la sensibilité à la contraction musculaire. Ils activent les neurones sensoriels du fuseau musculaire et le réflexe tendineux, qui agit comme une protection contre les étirements excessifs. Il essaie également de maintenir le tonus musculaire.

- Motoneurones viscéraux

Certains mouvements des fibres musculaires ne sont pas consciemment contrôlés par le sujet, comme c'est le cas avec le mouvement de notre cœur ou de notre estomac. La contraction et la relaxation de ces fibres sont involontaires.

C'est ce qui se passe dans les soi-disant muscles lisses, présents dans de nombreux organes. Les motoneurones viscéraux innervent ce type de muscle. Il comprend le muscle cardiaque et celui des viscères et des organes du corps, tels que l'intestin, l'urètre, etc.

Ces neurones sont dysynaptiques, ce qui signifie qu'ils forment deux synapses en dehors du système nerveux central.

En plus de la synapse qu'il effectue avec les fibres musculaires, il effectue également une autre impliquant des neurones des ganglions du système nerveux autonome. Ceux-ci envoient des impulsions à l'organe cible pour innerver les muscles viscéraux.

- Motoneurones viscéraux spéciaux

Ils sont également connus sous le nom de motoneurones branchiaux, car ils innervent directement les muscles branchiaux. Ces neurones régulent le mouvement des branchies chez les poissons. Alors que, chez les vertébrés, ils innervent les muscles liés au mouvement du visage et du cou.

Concept d'unité moteur

Une unité motrice est une unité fonctionnelle composée d'un motoneurone et des fibres musculaires qu'il innerve. Ces unités peuvent être classées en:

Unités à moteur lent (S-lent)

Aussi appelées fibres rouges, elles stimulent les petites fibres musculaires qui se contractent lentement. Ces fibres musculaires sont très résistantes à la fatigue et sont utiles pour maintenir la contraction musculaire. Ils servent à rester en position verticale (en bipidestation) sans se fatiguer.

Unités de moteur à fatigue rapide (FF)

Connues sous le nom de fibres blanches, elles stimulent des groupes musculaires plus importants, mais elles se fatiguent rapidement. Leurs motoneurones sont gros et ils ont des vitesses de conduction et d'excitation élevées.

Ces unités motrices sont utiles pour les activités qui nécessitent des rafales d'énergie telles que sauter ou courir.

Moteurs rapides résistants à la fatigue

Ils stimulent les muscles de taille moyenne, mais ils ne réagissent pas aussi vite que les précédents. Ils sont quelque part au milieu entre les unités motrices S et FF. Ils se caractérisent par la capacité aérobie nécessaire pour résister à la fatigue pendant plusieurs minutes.

Maladies liées aux motoneurones

Micrographie à très fort grossissement de la moelle allongée montrant le quatrième ventricule, les noyaux du nerf hypoglosse et le nerf vague. Source: Néphron

Les maladies des motoneurones sont un groupe de troubles neurologiques caractérisés par une dégénérescence progressive des motoneurones. Ces maladies peuvent être classées selon que les motoneurones supérieurs ou inférieurs sont affectés.

Lorsqu'il y a une interruption du signal envoyé par les motoneurones inférieurs, la principale conséquence est que les muscles ne fonctionnent pas correctement. Le résultat de ces troubles peut être un affaiblissement général, un amincissement pathologique (émaciation), ainsi que des fasciculations (tics incontrôlables).

Lorsque les motoneurones supérieurs sont affectés, une raideur musculaire et une hyperréactivité des réflexes tendineux se produisent. Il s'agit de contractions musculaires involontaires plus fortes que la normale, qui peuvent se présenter sous forme de secousses dans les genoux ou la cheville.

Les maladies des motoneurones peuvent être héréditaires ou acquises. Ils surviennent généralement chez les adultes et les enfants. Ils sont plus fréquents chez les hommes que chez les femmes. Chez l'adulte, les symptômes apparaissent après 40 ans.

Les causes des maladies des motoneurones acquises sont généralement inconnues. Cependant, certains cas sont liés à une exposition à la radiothérapie ou à des toxines. On cherche actuellement à savoir si ce type de maladie est lié à la réponse auto-immune du corps à des virus tels que le VIH.

Voici quelques-unes des maladies des motoneurones les plus courantes:

Sclérose latérale amitrophique (SLA)

Elle affecte les neurones moteurs classiques et est également connue sous le nom de maladie de Lou Gehrin. C'est une maladie dégénérative qui endommage principalement les motoneurones du cortex, le trochoencéphale et la moelle épinière.

Les patients atteints de SLA développent une atrophie musculaire, qui entraîne fatalement une paralysie sévère, bien qu'il n'y ait pas d'altérations mentales ou sensorielles. Cette maladie est devenue célèbre pour avoir touché le scientifique bien connu Stephen Hawking.

Les personnes atteintes de cette maladie ont une faiblesse et une fonte des muscles bulbaires (ceux qui contrôlent la parole et la déglutition). Les symptômes apparaissent d'abord dans les membres et les muscles de la déglutition. Des réflexes exagérés, des crampes, des fasciculations et des problèmes d'élocution sont également observés.

Paralysie bulbaire progressive

Elle se caractérise par la faiblesse des muscles qui innervent les motoneurones de la partie inférieure du tronc cérébral. Ces muscles sont la mâchoire inférieure, le visage, la langue et le pharynx.

En conséquence, le patient a des difficultés à avaler, à mâcher et à parler. Il existe un grand risque d'étouffement et de pneumonie par aspiration (inhalation d'aliments ou de liquides dans les voies respiratoires).

De plus, les patients affectés présentent des rires ou des crises de pleurs, ce que l'on appelle la labilité émotionnelle.

Paralysie pseudobulbaire

Il partage de nombreuses caractéristiques avec le trouble précédent. Il y a une dégénérescence progressive des motoneurones supérieurs, provoquant une faiblesse des muscles faciaux.

Cela cause des problèmes de parole, de mastication et de déglutition. De plus, une voix grave et une immobilité de la langue peuvent se développer.

Sclérose latérale primaire

Il y a une atteinte des motoneurones supérieurs. Sa cause est inconnue et elle survient plus chez les hommes que chez les femmes. Cela commence après l'âge de 50 ans, environ.

Il y a une dégénérescence progressive des cellules nerveuses qui contrôlent le mouvement volontaire. Ces cellules sont situées dans le cortex cérébral, qui est l'endroit où les fonctions mentales supérieures sont exercées.

Cette maladie se caractérise par une raideur des muscles des jambes, du tronc, des bras et des mains.

Les patients ont des problèmes d'équilibre, de faiblesse, de paresse et de spasticité dans les jambes. Les muscles du visage peuvent être affectés, produisant une dysarthrie (difficulté à articuler les sons et les mots).

Atrophie musculaire progressive

Dans cette maladie, il y a une dégénérescence lente et progressive des motoneurones inférieurs. Elle affecte principalement les mains et se propage ensuite aux parties inférieures du corps. Ses symptômes sont des crampes, des tics et une perte de poids pathologique sans raison apparente.

Atrophie musculaire spinale

C'est une maladie héréditaire qui affecte les motoneurones inférieurs. Il y a une dégénérescence progressive des cellules de la corne antérieure de la moelle épinière. Les jambes et les mains sont les plus gravement touchées. Elle peut varier en fonction de l'âge, des modèles d'hérédité et de la gravité des symptômes.

Syndrome du postpolio

C'est un trouble caractérisé par une faiblesse progressive. Elle provoque des douleurs et de la fatigue dans les muscles et survient des années après avoir souffert d'une polio paralytique aiguë.

Références

1. Carlson, NR (2006). Physiologie du comportement 8e éd. Madrid: Pearson.
2. Maladies des motoneurones. (sf). Récupéré le 28 février 2017 de l'Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux: espanol.ninds.nih.gov.
3. Moteur neuronal. (sf). Récupéré le 28 février 2017 sur Wikipedia: en.wikipedia.org.
4. Neurologie, G. d. (7 juillet 2004). Maladies des motoneurones. Obtenu auprès de Sen: sen.es.
5. Newman, T. (14 janvier 2016). Un nouveau rôle pour les motoneurones. Récupéré de Medical News Today: medicalnewstoday.com.
6. Takei, H. (28 avril 2014). Pathologie des troubles du neurone moteur. Obtenu auprès de Medscape: emedicine.medscape.com.
7. Tortora, GJ et Derrickson, B. (2013). Principes d'anatomie et de physiologie (13e éd.). Mexico DF; Madrid etc.: Editorial Médica Panamericana.
8. Quel rôle les motoneurones jouent-ils dans les fonctions corporelles de base? (24 février 2013). Récupéré de Thingswedontknow: blog.thingswedontknow.com.