La croissance des axones et les facteurs qui l’affectent jouent un r?le important dans la d?termination des circuits du cerveau. Les gradients mol?culaires et les concentrations, ainsi que les sch?mas de tir, aident ? d?terminer la direction de la croissance axonale et o? cet axone forme ses synapses. Un effort important en cours au sein de la communaut? scientifique vise ? cataloguer et ? cr?er un aper?u complet de tous les facteurs qui d?terminent la croissance axonale. Le processus de croissance des axones et la formation de synapses associ?e contr?lent quelles cellules du cerveau communiquent directement entre elles et comment les informations sont trait?es.
Les s?maphorines et les plexines sont des classes de mol?cules exprim?es dans le cerveau. Ils peuvent ?tre exprim?s soit sous forme de ligands ? la surface des cellules, soit sous forme de mol?cules lib?r?es flottantes, formant des gradients de densit? mol?culaire dans le cerveau. ? certaines concentrations, ils ont la capacit? d’attirer des axones de types cellulaires particuliers pour se d?velopper vers eux et ? d’autres concentrations, ils ont la capacit? d’agir comme r?pulsifs. Cela leur permet de fonctionner comme des guides pendant les phases de croissance des axones, mais d’?viter de simplement tirer tous les axones locaux pour qu’ils se d?veloppent vers la cellule en lib?rant les mol?cules de guidage mol?culaire.
Il existe encore d’autres associations de croissance axonale exprim?es dans l’adage, « les cellules qui se d?clenchent ensemble se connectent ». C’est-?-dire que les cellules de certains types de classe ou les cellules qui traitent une certaine classe d’informations auront une probabilit? d?termin?e de former des synapses avec d’autres cellules dans des motifs de circuits neuronaux. Ce ph?nom?ne cr?e des sch?mas de circuits r?p?t?s dans le cerveau, que les scientifiques peuvent utiliser pour aider ? comprendre comment le cerveau traite l’information.
Tr?s t?t dans le d?veloppement cellulaire, un neurone poss?de de nombreux neurites indiff?renci?s. Ces processus somatiques cellulaires restent ind?termin?s jusqu’? ce que certaines circonstances se produisent, comme le contact avec d’autres cellules voisines ou l’exposition ? certaines mol?cules ou facteurs de croissance qui provoquent la diff?renciation, o? un neurite devient un axone et les neurites restants sur le soma cellulaire se d?veloppent comme des dendrites. Lorsque cela se produit, le neurite qui devient l’axone commence ? s’allonger et ? d?velopper des caract?ristiques semblables ? celles de l’axone. Ces caract?ristiques comprendront un manque d’?pines dendritiques, une apparence plus mince que les autres neurites et des arborisations terminales communes.
Au cours du d?veloppement du cerveau, les axones ont ?galement tendance ? se d?velopper dans des directions qui sont ensuite ?lagu?es ? mesure que l’organisme m?rit. Ceci est consid?r? comme un retour en arri?re de l’?volution, car ces intrants ont peut-?tre d?j? ?t? utilis?s mais ne le sont plus, de la m?me mani?re qu’un f?tus humain d?veloppe une queue mais que cette caract?ristique dispara?t rapidement. Bien qu’il puisse sembler redondant que la croissance des axones ne se d?veloppe que pour ?tre syst?matiquement ?lagu?e, il faut consid?rer les nombreux facteurs qui ont d?termin? la fa?on dont les circuits neuronaux se sont form?s. Une petite redondance apparente dans le d?veloppement pourrait avoir ses propres utilisations qui d?passent actuellement la compr?hension scientifique.