thumb|537x537px|Schéma complet d'un neurone.
Un neurone, ou une cellule nerveuse, est une cellule excitable constituant l'unité fonctionnelle de la base du système nerveux.
Les neurones assurent la transmission d'un signal bioélectrique appelé influx nerveux. Ils ont deux propriétés physiologiques : l'excitabilité, c'est-à-dire la capacité de répondre aux stimulations et de convertir celles-ci en impulsions nerveuses, et la conductivité, c'est-à-dire la capacité de transmettre les impulsions.
La compréhension du fonctionnement du neurone et du système nerveux, particulièrement chez l'homme, est l'objet d'étude des neurosciences. Ses applications recouvrent la médecine, la psychologie et l'informatique (via les réseaux de neurones artificiels).
Histoire Grâce au développement de la microscopie optique et à la coloration, Santiago Ramon y Cajal a été le premier à réaliser des descriptions histologiques détaillées du système nerveuxLa Recherche, , septembre 2017.. Il décrit le système nerveux central comme composé de différents types de cellules disposant de prolongements dendritiques et axonauxSantiago Ramon y Cajal, Textura del sistema nervioso del hombre y de los vertebrados, 1897-1899.. Entre ces neurones, il identifie une discontinuité que Charles Scott Sherrington nommera « synapse » en 1897.
Le terme « neurone » est introduit dans le vocabulaire médical en 1891 par l'anatomiste allemand Heinrich Wilhelm Waldeyer.
Dès le début des années 1950., les biologistes Alan Hodgkin et Andrew Huxley ont découvert que l'influx nerveux provenait de changements de la perméabilité membranaire aux ions..
De nouveaux types de neurones sont régulièrement découverts au sein des organismes de diverses espèces. Plus rarement on en découvre encore chez l'humain, avec par exemple en 2018 la description d'un nouveau type de cellule neuronale trouvé dans la couche externe du cortex, une zone du cerveau qui abrite de nombreux types de neurone capables d'inhiber l'activité d'autres neurones. Il a été trouvé lors d'une étude cherchant à répertorier tous les types de cellules humaines cérébrales en combinant l'anatomie et la génétique. Baptisé « rosehip », cette cellule est plus petite et compacte que les autres neurones, organisée en faisceau dense et buissonnant autour d’un gros bouton central en forme de bulbe. Selon l'étude parue dans Nature NeurosciencesEszter Boldog, Trygve E. Bakken, […] Gábor Tamás (2018), Transcriptomic and morphophysiological evidence for a specialized human cortical GABAergic cell type| 27 aout 2018 Nature Neurosciencevolume 21, pages1185–1195 (2018)| résumé., ce type de neurone et son expression génétique semblent manquer chez la souris..
Dans le règne animal vignette| Anémone de mer, un cnidaire fixé.
Les neurones sont présents chez tous les animaux à l'exception des éponges et des placozoaires.
Chez les cnidaires et les cténaires, les neurones ne sont pas polarisés, le signal nerveux passe dans les deux sens. On ne parle donc pas de dendrites ou d'axones mais de neurites.
Chez les bilatériens, il y a apparition d'une spécialisation des neurites en prolongement émetteur (axone) ou récepteur (dendrite).
Origine Il existe deux hypothèses majeures concernant l'apparition des neurones : ils seraient apparus chez les eumétazoaires et constitueraient donc une synapomorphie de ce groupe. Dans cette hypothèse les cténaires font partie des eumétazoaires. Il s'agit de l'hypothèse dominante actuellement ; ils seraient apparus indépendamment chez les eumétazoaires et les cténaires (qui ne font alors pas partie des eumétazoaires).
Le génome d’Amphimedon queenslandica, une éponge de la Grande Barrière de corail, a été séquencé en 2010. Il comporte plusieurs gènes qui, chez les eumétazoaires, sont impliqués dans le fonctionnement des synapses, alors que les éponges n'ont pas de système nerveux. En 2021, l'ARN de cellules individuelles de Spongilla lacustris, une éponge d'eau douce, a révélé que ces gènes « synaptiques » sont exprimés dans des cellules concentrées autour des chambres digestives de l'éponge. L'examen de ces cellules « neuroïdes », par microscopie électronique et imagerie X, montre qu'elles tendent de longues protubérances vers les choanocytes, qui sont d'autres cellules chargées du système de filtrage de l'éponge et de la capture de la nourriture, et qui portent elles-mêmes des protrusions. L'interprétation des chercheurs est que les protubérances permettent aux cellules neuroïdes de communiquer avec les choanocytes, pour qu'ils interrompent le filtrage et permettent ainsi de nettoyer les chambres digestives des débris accumulés. Cette étude suggère que les neurones ont évolué à partir de cellules digestives...
Chez l'être humain Dénombrement Le nombre total de neurones du cerveau humain est estimé dans une fourchette de 86. à 100 milliards ()Williams, R and Herrup, K (2001). The Control of Neuron Number, The Annual Review of Neuroscience , (1988).Hervé Chneiweiss, neurobiologiste, neurologue et chercheur, entendu dans l'émission Révolutions médicales du 15 janvier 2013 sur France Culture estime que le cerveau possède ± 200 milliards de cellules réparties en ± 60 milliards de neurones et 110 à 130 milliards de cellules gliales. S'y ajoutent de vaisseaux.. L'intestin en compte environ 500 millions (ainsi que NeuroScienceStuff, archived 2013-05-04)., et le cœur environ 40 000.
Les neurones sont toutefois moins nombreux que les cellules gliales (il y a généralement 3 cellules gliales pour un neurone).. Ces dernières sont le second composant du tissu nerveux assurant plusieurs fonctions dont le soutien et la nutrition des neurones.
Structure thumb|Vue d'artiste : un neurone observé au microscope électronique à balayage. thumb|200px|Schéma d'un neurone. thumb|Neurone d'hippocampe exprimant une protéine fluorescente (GFP) permettant d'observer les dendrites avec des épines dendritiques. Le neurone est composé d'un corps appelé péricaryon ou corps cellulaire ou encore soma, et de deux types de prolongements : l'axone, unique, qui en tant qu'émetteur conduit le potentiel d'action du cône axonique vers sa terminaison, et les dendrites, qui sont en moyenne par neurone et qui sont pour un neurone jouant un rôle de transmetteur les récepteurs du potentiel d'action. La morphologie, la localisation et le nombre de ces prolongements, ainsi que la forme du soma, varient et contribuent à définir différentes familles morphologiques de neurones.
Classement morphologique (en fonction du nombre de neurites).. : neurones unipolaires (un seul axone), cas de la plupart des neurones sensitifs. Dans ce cas, la fonction de réception est assurée par des récepteurs sensoriels, sortes de dendrites spécialisées présentes à l'extrémité d'un prolongement périphérique de l'axone) ; neurones pseudo-unipolaires : forme transitoire des neurones bipolaires pendant leur développement ; neurones bipolaires : un seul axone et une seule dendrite, présents dans quelques organes sensoriels ; neurones multipolaires : un seul axone, nombreuses dendrites ; cas des interneurones et neurones moteurs.
Classement fonctionnel (selon leur fonction) : neurones sensitifs, qui transmettent l'information (influx nerveux) de la périphérie vers le système nerveux central ; interneurones, qui transmettent l'influx nerveux entre deux autres neurones au sein du système nerveux central ; neurones moteurs, qui transmettent l'information depuis le système nerveux central jusqu'aux muscles et glandes.
Le diamètre du corps des neurones varie selon leur type, de . Il contient le noyau, bloqué en interphase et donc incapable de se diviser, et le cytoplasme. On trouve dans le cytoplasme le réticulum endoplasmique rugueux (formant les corps de Nissl des histologistes), les appareils de Golgi, des mitochondries et des neurofilaments qui se regroupent en faisceau pour former des neurofibrilles.
vignette|gauche|Un neurone unipolaire, présentant son axone ramifié avec un prolongement orienté vers le système nerveux périphérique (en haut) et muni de récepteurs spécialisés, le prolongement central (en bas) doté de télodendrons étant relié au SNC via des boutons synapsaux.
L'axone (ou fibre nerveuse) a un diamètre compris entre 1 et , sa longueur varie d'un millimètre à plus d'un mètre. Le cône d'émergence, région extrêmement riche en microtubules, constitue l'origine de l'axone. Il est également appelé zone gâchette car il participe à la genèse du potentiel d'action. Il décrit un trajet plus ou moins long (quelquefois plusieurs mètres) avant de se terminer en se ramifiant (c'est l'arborisation terminale). Chaque ramification se termine par un renflement, le bouton terminal ou bouton synaptique où s'accumulent des vésicules synaptiques contenant un neurotransmetteur. Cependant, s'observent aussi des « enfilades » de renflements synaptiques sur un même segment axonal constituant des synapses en passant. La membrane plasmique de l'axone, ou , borde l'axoplasme en continuité avec le cytoplasme du péricaryon. Il est constitué de neurofilaments et de microtubules qui sont parcourus par des vésicules (celles-ci sont produites par le réticulum endoplasmique rugueux et les appareils de Golgi). Certains axones sont recouverts d'une gaine de myéline, formée par des cellules gliales, les cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique, et les oligodendrocytes dans le système nerveux central. On estime qu'environ un axone sur trois est recouvert de myéline. Le recouvrement des axones par la myéline est en fait discontinu, séparé par les nœuds de Ranvier, lesquels sont isolés par des astrocytes. Ce recouvrement permet une plus grande vitesse de passage de l'information nerveuse.
Les dendrites sont nombreuses, courtes et très ramifiées dès leur origine. Elles sont parfois recouvertes d'épines dendritiques (élément post-synaptique). Le dendrite conduit l'influx nerveux, induit à son extrémité, jusqu'au corps cellulaire : c'est un prolongement afférent. Des vésicules peuvent également y circuler le long des faisceaux de microtubules.
Les axones sont rassemblés en faisceaux, eux-mêmes reliés par du tissu conjonctif (endonèvre et périnèvre) formant les tractus et les nerfs.
Génétique neuronale L'ADN des neurones est, comme dans tout autre type cellulaire, susceptible de subir des modifications (délétions de chromosomes, duplications de séquences, événements de transposition, mutations ponctuelles…). Cependant, des expériences de séquençage de neurones au sein d'un même cerveau.M. J. McConnell, M. R. Lindberg, K. J. Brennand, J. C. Piper, T. Voet, C. Cowing-Zitron, S. Shumilina, R. S. Lasken, J. R. Vermeesch, I. M. Hall, F. H. Gage (2013), Mosaic Copy Number Variation in Human Neurons. Science, 2013; 342 (6158): 632 DOI: 10.1126/science.1243472. ont montré que les neurones étaient plus sujets à ces événements que les autres cellules d'un même organisme. Ce phénomène s'appelle le mosaïcisme du cerveau (Brain mosaicism). et est observé chez différentes espèces.
Les mécanismes sous-jacents à ce plus grand mosaïcisme somatique des cellules du cerveau par rapport aux cellules d'autres organes sont encore peu connus, les conséquences de ce mosaïcisme comme l'éventuel effet physiologique qu'il pourrait avoir dans la plasticité neuronale ou encore dans diverses pathologies font l'objet d'intenses études et financements..
Concentrations ioniques et potentiels Les neurones disposent d'ions leur permettant de varier leur potentiel, d'avoir des courants ioniques et aussi de créer des potentiels d'actions (ou influx nerveux, voir prochaine section).