Les neurones sont les unités fonctionnelles du système nerveux, responsables de la réception, de l'intégration et de la transmission de l'information. Cette communication se fait grâce à des signaux électriques appelés potentiels de membrane. Il existe principalement deux états électriques pour un neurone : le potentiel de repos, lorsqu'il est inactif, et le potentiel d'action, lorsqu'il transmet un message.
Neurone
Cellule du système nerveux spécialisée dans la transmission de messages sous forme d'impulsions électriques et chimiques. Il est composé d'un corps cellulaire, de dendrites et d'un axone.
Potentiel de membrane
Différence de potentiel électrique (tension) entre l'intérieur et l'extérieur d'une cellule, due à une répartition inégale des ions de part et d'autre de la membrane.
Potentiel de repos
Potentiel de membrane stable d'un neurone lorsqu'il n'est pas stimulé, généralement d'environ -70 mV. La membrane est polarisée, l'intérieur étant plus négatif que l'extérieur.
Potentiel d'action
Brève et rapide inversion du potentiel de membrane, suivie d'un retour au potentiel de repos, qui constitue le message nerveux. Il est caractérisé par une dépolarisation, une repolarisation et une hyperpolarisation.
Introduction à la communication neuronale
Le potentiel de repos : l'état de 'veille' du neurone
Chaque neurone maintient en permanence une différence de potentiel électrique à travers sa membrane, appelée potentiel de repos. Cette tension, généralement autour de -70 millivolts (mV), signifie que l'intérieur de la cellule est plus négatif que l'extérieur. Comment cette différence est-elle maintenue ?
- Répartition inégale des ions : La membrane cellulaire est semi-perméable et sépare un milieu intracellulaire (cytoplasme) d'un milieu extracellulaire. Les principaux ions impliqués sont les ions sodium (Na+), potassium (K+) et des anions protéiques (A-) chargés négativement.
- Canaux ioniques de fuite : La membrane contient des canaux qui permettent à certains ions de passer. Il y a plus de canaux de fuite pour les ions K+ que pour les ions Na+, ce qui signifie que le K+ a tendance à sortir de la cellule, rendant l'intérieur plus négatif.
- Pompe sodium-potassium : Cette pompe, qui consomme de l'énergie (ATP), joue un rôle crucial en transportant activement 3 ions Na+ vers l'extérieur de la cellule et 2 ions K+ vers l'intérieur. Elle contribue ainsi à maintenir le déséquilibre ionique et le potentiel de repos.
En résumé, le potentiel de repos est le résultat d'un équilibre dynamique entre les mouvements d'ions à travers la membrane et l'action de la pompe Na+/K+.
Le potentiel d'action : le message nerveux
Lorsqu'un neurone est suffisamment stimulé (si un seuil de dépolarisation, généralement autour de -50mV, est atteint), il génère un potentiel d'action. C'est un phénomène