Morphologie et disposition
Le cortex cérébelleux présente une structure trilaminaire strictement ordonnée. Les cellules de Purkinje sont situées dans la couche ganglionnaire, entre la couche moléculaire externe et la couche granuleuse interne.
- Corps cellulaires : les plus grands du cortex cérébelleux, de forme piriforme caractéristique ; disposés sur un seul rang dans la couche des cellules de Purkinje.
- Dendrites : forment un vaste arbre dendritique densément ramifié, se dirigeant vers l'extérieur, s'étendant dans la couche moléculaire perpendiculairement à l'axe longitudinal de la folie cérébelleuse.
- Axones : descendent à travers la couche granuleuse vers la substance blanche du cervelet.
Connexions afférentes (entrées)
Les cellules de Purkinje constituent l'étape finale d'une voie polysynaptique complexe dans le cortex cérébelleux. Plusieurs types de fibres se terminent sur leurs dendrites et leurs corps cellulaires :
- Fibres grimpantes (ligneuses) : proviennent de l'olive. Elles remontent dans la couche moléculaire, où elles s'enroulent directement autour des dendrites des cellules de Purkinje et forment de multiples synapses ; elles exercent une action excitatrice, le neurotransmetteur étant l'aspartate.
- Fibres parallèles : ce sont les axones des cellules en grains, qui reçoivent les signaux des fibres mousses. Elles forment des synapses excitatrices sur les dendrites des cellules de Purkinje, le neurotransmetteur étant le glutamate. Une cellule de Purkinje reçoit environ 200 000 fibres parallèles.
- Interneurones inhibiteurs : les cellules en étoile, les cellules en paniers et les cellules de Golgi sont des interneurones inhibiteurs. Ces interneurones intercalaires inhibent les cellules de Purkinje, le neurotransmetteur étant le GABA. Les prolongements des cellules en paniers entourent les corps des cellules de Purkinje pour former une « corbeille » caractéristique.
Rapport quantitatif : les neurones excitateurs dominent numériquement dans le cortex cérébelleux. On compte environ 1 600 cellules en grains, 5 cellules en étoile et 0,3 cellule de Golgi pour 1 cellule de Purkinje.
Fonction efférente et mécanisme d'action
Les axones des cellules de Purkinje constituent le seul type de fibres efférentes sortant du cortex cérébelleux.
- Trajet : la majorité des axones se dirigent vers les noyaux profonds du cervelet. Exception : les fibres efférentes du cortex du vestibulocérébellum ne font pas relais dans les noyaux profonds, mais se projettent directement vers des structures du système nerveux situées en dehors du cervelet.
- Mécanisme d'intégration : c'est dans les noyaux profonds du cervelet que s'effectue la confrontation de deux flux de signaux. L'information primaire provient directement des collatérales des voies afférentes, tandis que l'information modulée provient du cortex cérébelleux sous forme de signaux inhibiteurs émanant des cellules de Purkinje. En libérant du GABA, les cellules de Purkinje inhibent les neurones des noyaux cérébelleux.
- Inhibition récurrente : les cellules de Purkinje servent d'exemple de neurones participant à l'inhibition récurrente. Dans ce mécanisme, une copie de l'influx emprunte la collatérale axonale pour atteindre un interneurone inhibiteur, qui est activé et exerce une action suppressive sur la même cellule nerveuse.
Signification clinique et modifications liées à l'âge
Puisque la majeure partie de la signalisation vers les cellules de Purkinje est médiée par le glutamate, lors d'atteintes cérébelleuses, l'administration de médicaments антагонистов глутамата (antagonistes du glutamate) aggrave logiquement la dysfonction cérébelleuse.
Au cours de l'ontogenèse : chez les sujets âgés et séniles, on observe une diminution du nombre total de neurones. Les cellules de Purkinje du cervelet, de même que les grands neurones pyramidaux (cellules de Betz), dégénèrent le plus rapidement. Le mécanisme de leur mort est l'apoptose, déclenchée par l'accumulation de lésions cellulaires irréversibles : altération de la perfusion sanguine, toxines, stress et accumulation de lipofuscine.
À ne pas confondre : cellules de Purkinje du cœur
Le terme « cellules de Purkinje » est également utilisé pour décrire le système de conduction du cœur. Celui-ci comprend trois types de cardiomyocytes atypiques : les cellules P, les cellules de transition et les cellules de Purkinje.
Questions des cours et des examens
Quelles fibres exercent une action excitatrice sur les cellules de Purkinje ?
Une influence excitatrice est exercée par les fibres grimpantes issues de l'olive et libérant de l'aspartate, ainsi que par les fibres parallèles des cellules en grains qui libèrent du glutamate.
Où se dirigent les axones des cellules de Purkinje ?
Elles pénètrent dans la substance blanche et se dirigent principalement vers les noyaux profonds du cervelet. Font exception les fibres efférentes du cortex du vestibulocérébellum : elles ne s'interrompent pas dans les noyaux profonds, mais se projettent directement vers les structures du système nerveux situées en dehors du cervelet.
Quel est le rôle des cellules de Purkinje dans le traitement de l'information ?
Elles constituent l'unique voie de sortie du cortex cérébelleux. Les cellules de Purkinje transmettent le résultat du traitement de l'information afférente aux noyaux profonds du cervelet sous forme de signaux GABAergiques inhibiteurs.
À étudier également sur le sujet
- Noyaux profonds du cervelet
- Cellules en grains et fibres parallèles
- Fibres grimpantes et mousses
- Système de conduction cardiaque
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