communication neuronale (potentiel D’Action)
maintenant que nous avons appris les structures de base du neurone et le rôle que ces structures jouent dans la communication neuronale, examinons de plus près le signal lui—même-comment il se déplace à travers le neurone puis saute au neurone suivant, où le processus est répété.
nous commençons par la membrane neuronale. Le neurone existe dans un environnement fluide—il est entouré de liquide extracellulaire et contient du liquide intracellulaire (c.-à-d., cytoplasme)., La membrane neuronale maintient ces deux fluides séparés-un rôle critique parce que le signal électrique qui traverse le neurone dépend des fluides intra – et extracellulaires étant électriquement différents. Cette différence de charge à travers la membrane, appelée potentiel membranaire, fournit de l’énergie au signal.
La charge électrique des fluides est causée par des molécules chargées (ions) dissous dans le liquide., La nature semi-perméable de la membrane neuronale limite quelque peu le mouvement de ces molécules chargées et, par conséquent, certaines des particules chargées ont tendance à devenir plus concentrées à l’intérieur ou à l’extérieur de la cellule.
entre les signaux, le potentiel de la membrane neuronale est maintenu dans un État de préparation, appelé potentiel de repos. Comme un élastique tendu et attendant d’entrer en action, les ions s’alignent de chaque côté de la membrane cellulaire, prêts à se précipiter à travers la membrane lorsque le neurone devient actif et que la membrane ouvre ses portes (c’est-à-dire,, une pompe sodium-potassium qui permet le mouvement des ions à travers la membrane). Les Ions dans les zones à forte concentration sont prêts à se déplacer vers les zones à faible concentration, et les ions positifs sont prêts à se déplacer vers les zones à charge négative.
à l’état de repos, le sodium (Na+) est à des concentrations plus élevées à l’extérieur de la cellule, il aura donc tendance à se déplacer dans la cellule. Le Potassium (K+), quant à lui, est plus concentré à l’intérieur de la cellule et aura tendance à sortir de la cellule (). En outre, l’intérieur de la cellule est légèrement chargé négativement par rapport à l’extérieur., Cela fournit une force supplémentaire sur le sodium, ce qui l’amène à se déplacer dans la cellule.
au potentiel de repos, Na+ (pentagones bleus) est plus fortement concentré à l’extérieur de la cellule dans le liquide extracellulaire (représenté en bleu), tandis que K+ (carrés violets) est plus fortement concentré près de la membrane dans le cytoplasme ou le liquide intracellulaire., D’autres molécules, telles que les ions chlorure (cercles jaunes) et les protéines chargées négativement (carrés bruns), contribuent à une charge nette positive dans le liquide extracellulaire et une charge nette négative dans le liquide intracellulaire.
à partir de cet état de potentiel de repos, le neurone reçoit un signal et son état change brusquement ()., Lorsqu’un neurone reçoit des signaux au niveau des dendrites—en raison des neurotransmetteurs d’un neurone adjacent se liant à ses récepteurs—de petits pores, ou portes, s’ouvrent sur la membrane neuronale, permettant aux ions Na+, propulsés à la fois par des différences de charge et de concentration, de se déplacer dans la cellule. Avec cet afflux d’ions positifs, la charge interne de la cellule devient plus positive. Si cette charge atteint un certain niveau, appelé seuil d’excitation, le neurone devient actif et le potentiel d’action commence.,
de nombreux pores supplémentaires s’ouvrent, provoquant un afflux massif d’ions Na+ et un énorme pic positif dans le potentiel membranaire, le potentiel d’action maximal. Au sommet de la pointe, les portes de sodium se ferment et les portes de potassium s’ouvrent. Au fur et à mesure que les ions potassium chargés positivement partent, la cellule commence rapidement à se repolariser. Au début, il hyperpolarise, devenant légèrement plus négatif que le potentiel de repos, puis il se stabilise, revenant au potentiel de repos.,
Pendant le potentiel d’action, la charge électrique à travers la membrane change de façon spectaculaire.
ce pic positif constitue le potentiel d’action: le signal électrique qui se déplace typiquement du corps cellulaire en bas de l’axone vers les bornes de l’axone. Le signal électrique descend l’axone comme une onde; à chaque point, certains des ions sodium qui entrent dans la cellule diffusent vers la section suivante de l’axone, élevant la charge au-delà du seuil d’excitation et déclenchant un nouvel afflux d’ions sodium., Le potentiel d’action se déplace tout le long de l’axone jusqu’aux boutons du terminal.
le potentiel d’action est un phénomène tout ou rien. En termes simples, cela signifie qu’un signal entrant provenant d’un autre neurone est suffisant ou insuffisant pour atteindre le seuil d’excitation. Il n’y a pas d’entre-deux, et il n’y a pas d’éteindre un potentiel d’action une fois qu’il démarre. Pensez – y comme envoyer un e-mail ou un message texte. Vous pouvez penser à l’envoyer tout ce que vous voulez, mais le message n’est pas envoyé tant que vous n’avez pas appuyé sur le bouton Envoyer. De plus, une fois que vous envoyez le message, il n’y a pas d’arrêt.,
parce qu’il est tout ou rien, le potentiel d’action est recréé, ou propagé, à sa pleine force en chaque point le long de l’axone. Tout comme le fusible allumé d’un pétard, il ne s’estompe pas lorsqu’il descend l’axone. C’est cette propriété tout ou rien qui explique le fait que votre cerveau perçoit une blessure à une partie du corps éloignée comme votre orteil aussi douloureuse qu’une à votre nez.
comme indiqué précédemment, lorsque le potentiel d’action arrive au bouton terminal, les vésicules synaptiques libèrent leurs neurotransmetteurs dans la synapse., Les neurotransmetteurs voyagent à travers la synapse et se lient aux récepteurs sur les dendrites du neurone adjacent, et le processus se répète dans le nouveau neurone (en supposant que le signal est suffisamment fort pour déclencher un potentiel d’action). Une fois le signal délivré, les neurotransmetteurs en excès dans la synapse s’éloignent, sont décomposés en fragments inactifs ou sont réabsorbés dans un processus connu sous le nom de recapture. La recapture implique que le neurotransmetteur est pompé dans le neurone qui l’a libéré, afin d’effacer la synapse ()., L’effacement de la synapse sert à la fois à fournir un état clair « on « et” off » entre les signaux et à réguler la production de neurotransmetteurs (les vésicules synaptiques complètes fournissent des signaux qu’aucun neurotransmetteur supplémentaire ne doit être produit).
la recapture consiste à déplacer un neurotransmetteur de la synapse vers le terminal axonal d’où il a été libéré.
la communication neuronale est souvent appelée un événement électrochimique., Le mouvement du potentiel d’action le long de l’axone est un événement électrique, et le mouvement du neurotransmetteur à travers l’espace synaptique représente la partie chimique du processus.
lien vers L’apprentissage
Cliquez sur cette simulation interactive pour regarder de plus près la communication neuronale.