Les neurones moteurs (également appelés neurones efférents) sont les cellules nerveuses chargées d’acheminer les signaux du système nerveux central vers les muscles pour provoquer un mouvement. Ils libèrent des neurotransmetteurs pour déclencher des réponses menant au mouvement musculaire.
Ces mouvements peuvent être volontaires, comme tendre la main pour ramasser un objet, ou involontaires, comme éloigner une main d’une surface chaude.
Les neurones moteurs intègrent les signaux du cerveau aux muscles, aux glandes et aux organes qui ont l’intention d’exécuter la fonction motrice requise. Les neurones moteurs nous permettent de bouger, de parler, de manger, d’avaler et de respirer ; par conséquent, sans ces cellules, nous serions incapables d’accomplir de nombreuses fonctions vitales de base.
Il existe deux types de neurones moteurs:
- Lower motor neurons – il s’agit des neurones qui partent de la moelle épinière et vont jusqu’aux muscles du corps.
- Les motoneurones supérieurs – ce sont les neurones qui se déplacent entre le cerveau et la moelle épinière.
Structure
Les motoneurones sont connus sous le nom de neurones multipolaires en ce qui concerne leur structure. Cela signifie qu’ils possèdent un seul axone et plusieurs dendrites. Les motoneurones constituent la structure la plus courante des neurones.
La structure d’un motoneurone peut être classée en trois catégories : le soma, l’axone et les dendrites.
- Le soma est le corps cellulaire où se trouve le noyau, qui contrôle les cellules et où les protéines sont produites pour maintenir le fonctionnement du neurone.
- Les dendrites sont les structures en forme de branches que l’on trouve à l’extrémité du neurone. Les dendrites utilisent ces structures pour envoyer et recevoir des informations d’autres neurones.
- L’axon est la longue structure qui part du soma. L’axone transmet les informations qu’il reçoit le long de son corps aux dendrites situées à l’extrémité du neurone.
Les neurones moteurs sont situés dans le système nerveux central (SNC), plus précisément dans le cortex moteur, le tronc cérébral et la moelle épinière. Les motoneurones sont également connus sous le nom de neurones efférents, ce qui signifie qu’ils transportent l’information du SNC vers les muscles et d’autres systèmes périphériques tels que les organes et les glandes.
Cela contraste avec les neurones afférents, ou neurones sensoriels, qui transportent l’information des organes sensoriels et des tissus vers le SNC.
Il y a environ 500 000 motoneurones qui transportent l’information du SNC vers les organes périphériques, les muscles et les glandes. Les fibres efférentes sont les axones des motoneurones responsables de ce transport.
Tandis que le soma des motoneurones est situé dans le SNC, les fibres, ou axones, sortent du SNC et se dirigent vers l’endroit où ils ont l’intention de provoquer l’action motrice.
Les fibres efférentes sont les plus longues du corps, l’un des plus longs axones s’étendant de la base de la moelle épinière aux orteils.
Types de neurones moteurs
Les neurones moteurs peuvent être divisés en deux types de neurones, selon leur fonction : les motoneurones supérieurs et les motoneurones inférieurs. Ces neurones forment une variété de circuits contrôlés et complexes dans tout le corps, contrôlant à la fois les mouvements volontaires et involontaires.
Neurones moteurs supérieurs
Les neurones moteurs supérieurs sont situés dans le cortex moteur du cerveau ou dans le tronc cérébral. Les motoneurones initient les mouvements volontaires dans tout le corps en reliant le cortex cérébral au tronc cérébral et à la moelle épinière.
Il existe quelques voies, ou chemins, que les motoneurones supérieurs peuvent emprunter et qui remplissent différentes fonctions : les voies pyramidale, extrapyramidale, rubrospinale, tectospinale et réticulospinale.
- Dans la voie pyramidale, les motoneurones supérieurs seront responsables du contrôle des mouvements conscients. Le tractus pyramidal commence dans la bande motrice du lobe frontal et les impulsions nerveuses partent de là vers la moelle épinière.
- Le tractus extrapyramidal est toute voie qui se trouve en dehors du tractus pyramidal. Ces voies impliquent généralement des fonctions motrices subconscientes telles que la posture et l’équilibre.
- Le trajet rubrospinal est une voie extrapyramidale impliquée dans les mouvements involontaires visant à maintenir et à améliorer l’équilibre du corps.
- Le trajet tectospinal est une voie extrapyramidale responsable des mouvements des muscles de la nuque.
- Enfin, le trajet réticulospinal est important pour le contrôle des actions autonomes dans le corps.
Les motoneurones supérieurs empruntent l’un des tracts susmentionnés, où ils font ensuite synapse ou forment des connexions avec des neurones situés dans la moelle épinière, appelés motoneurones inférieurs.
Neurones moteurs inférieurs
Les neurones moteurs inférieurs, situés dans la moelle épinière, sont responsables de la communication des signaux aux muscles squelettiques, aux organes et aux glandes.
Il existe plusieurs sous-types de motoneurones inférieurs : les motoneurones somatiques, les motoneurones efférents viscéraux spéciaux et les motoneurones viscéraux généraux.
Les motoneurones somatiques proviennent du système nerveux central, en particulier du tronc cérébral, et projettent leurs axones vers les muscles squelettiques. Les motoneurones somatiques peuvent être divisés en motoneurones alpha, bêta et gamma.
- Les motoneurones alpha sont des motoneurones relativement grands qui innervent les muscles squelettiques et provoquent les contractions musculaires qui génèrent le mouvement. Plus précisément, ils innervent les fibres musculaires extrafusales, qui sont des fibres musculaires standard.
- Les motoneurones bêta ne sont pas aussi bien catégorisés que les motoneurones alpha, mais on sait qu’ils innervent également les fibres musculaires extrafusales, ainsi que les fibres intrafusales, qui servent d’organes sensoriels spécialisés et sont innervées à la fois par des fibres motrices et sensorielles.
- Les motoneurones gamma répondent aux récepteurs d’étirement des muscles squelettiques, également connus sous le nom de fuseaux musculaires. Bien qu’ils soient connus sous le nom de motoneurones, les motoneurones gamma ne provoquent aucune fonction motrice directement. On pense plutôt qu’ils sont activés en même temps que les alphas pour affiner la contraction musculaire.
Les neurones efférents viscéraux spéciaux (également connus sous le nom de neurones moteurs branchial) sont responsables de l’innervation des muscles de la tête et du cou.
Ils sont situés dans le tronc cérébral et forment, avec les neurones sensoriels, les noyaux de certains nerfs crâniens (trijumeau, facial, glossopharyngien, nerf vague et nerfs accessoires).
Les fonctions du SNA ne sont pas contrôlées consciemment et dépendent des motoneurones viscéraux pour stimuler toutes les fonctions périphériques, telles que l’innervation du cœur, des muscles lisses et des glandes. La seule zone qu’ils ne stimulent pas est celle des muscles squelettiques.
Neurotransmetteurs
Acétylcholine
L’acétylcholine (ACh) est un neurotransmetteur (messager chimique) que l’on trouve dans le système nerveux central et qui est utilisé par les motoneurones inférieurs. L’ACh est un neurotransmetteur excitateur au niveau de la jonction neuromusculaire dans les muscles squelettiques, ce qui provoque la contraction du muscle. L’ACh est stockée dans les vésicules situées aux extrémités des motoneurones, qui produisent la substance chimique.
Lorsqu’un influx nerveux arrive aux terminaisons d’un motoneurone, l’ACh est libérée dans la jonction neuromusculaire.
La jonction neuromusculaire est une synapse chimique spécialisée entre un motoneurone et une fibre musculaire, qui est responsable de la conversion des impulsions électriques générées par le neurone en une activité électrique dans le muscle.
Cela active les canaux calciques voltage-gated, permettant aux ions calcium de pénétrer dans le neurone. Les ions calcium déclenchent alors la libération d’ACh dans la jonction neuromusculaire.
Une fois libéré dans la jonction neuromusculaire, l’ACh s’attache aux molécules réceptrices de la membrane postsynaptique de la fibre musculaire.
En se liant aux récepteurs de la fibre musculaire, l’ACh provoque la contraction des muscles.
Glutamate
Le glutamate est un autre neurotransmetteur utilisé par les motoneurones. Le glutamate est un neurotransmetteur utilisé par les motoneurones supérieurs, contrairement à l’ACh qui est utilisé par les motoneurones inférieurs.
Le glutamate est donc surtout présent dans le système nerveux central, connu comme le neurotransmetteur le plus abondant.
Ce produit chimique est excitateur, utilisé dans chaque fonction excitatrice majeure du cerveau, et représente plus de 90 % des connexions synaptiques dans le cerveau.
Bien qu’il ne soit pas spécifique à la fonction des motoneurones, il reste un neurotransmetteur important pour amorcer le processus des mouvements musculaires.
Les dommages aux motoneurones
Les dommages aux motoneurones supérieurs et inférieurs peuvent entraîner des effets secondaires différents. L’atteinte des motoneurones supérieurs est également appelée insuffisance pyramidale et peut résulter de divers troubles tels que la sclérose en plaques (SEP), les accidents vasculaires cérébraux, la paralysie cérébrale et les lésions de la colonne vertébrale ou du cerveau.
Cette atteinte des motoneurones supérieurs empêche les signaux électriques d’atteindre les muscles. Lorsque les muscles ne bougent pas pendant une période prolongée, ils peuvent s’affaiblir, se raidir et rendre la marche ou la coordination des mouvements plus difficile.
Les effets à long terme de ces lésions peuvent entraîner une maladie du motoneurone supérieur dont les symptômes comprennent la faiblesse musculaire, une mauvaise posture, un mauvais contrôle moteur et des réponses réflexes exagérées.
Si les motoneurones inférieurs sont endommagés, cela peut être dû à des infections telles que la maladie de Lyme, à des traumatismes des nerfs périphériques ou à des virus qui peuvent attaquer les cellules. Parmi les symptômes des lésions des motoneurones inférieurs figurent la paralysie musculaire et la faiblesse musculaire.
Les maladies du motoneurone sont dues à des lésions des motoneurones. Ces maladies ont tendance à affecter le contrôle des muscles et peuvent donc affecter la parole, l’alimentation, la respiration et la marche.
Il existe de nombreuses formes de maladies du motoneurone, l’une d’entre elles étant la sclérose latérale amyotrophique (SLA). Cette maladie touche à la fois les neurones moteurs supérieurs et inférieurs et les symptômes se manifestent par une faiblesse et des mouvements raides dans les jambes, ainsi que par une paralysie molle et une absence de réaction des muscles aux stimuli dans les bras.
La SLA est une maladie neurodégénérative, dont les symptômes finissent par s’aggraver et dont les patients meurent généralement dans les quatre ans qui suivent l’apparition de la maladie. Bien qu’il n’existe actuellement aucun traitement curatif connu pour les maladies du motoneurone, il existe des traitements pour aider à réduire l’impact de certains des symptômes.
Il peut s’agir d’ergothérapeutes, de kinésithérapeutes pour aider à faire des exercices afin de réduire la rigidité, et d’orthophonistes.
Références
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Lectures complémentaires
Nicholls, J. G., Martin, A. R., Wallace, B. G., & Fuchs, P. A. (2001). Du neurone au cerveau (Vol. 271). Sunderland, MA : Sinauer Associates.
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