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BGU 03, Neurophysiologie Chapitre 1, Le neurone. TĂ©lĂ©charger le document sur le serveur FTP ou sur le serveur web HTTP. I GĂ©nĂ©ralitĂ©s. Câest un systĂšme de communication qui permet de mettre lâorganisme en relation avec le monde extĂ©rieur. Les entrĂ©es dâinformations se font au niveau de rĂ©cepteurs sensoriels. Ils ont la capacitĂ© de transformer les informations des diverses sources dâĂ©nergie en signaux Ă©lectriques, par un phĂ©nomĂšne de transduction. Ces signaux vont gagner les centres nerveux encĂ©phale, moelle Ă©piniĂšre par les voies affĂ©rentescentripĂštes oĂč ils seront traitĂ©s et codĂ©s. Le rĂ©sultat des traitements est envoyĂ© vers la pĂ©riphĂ©rie sous forme dâordres moteurs au sens large par les voies effĂ©rentes. Les organes effecteurs sont les muscles et glandes endocrines. Le comportement est modifiĂ© et/ ou agit en retour sur son environnement. Le systĂšme nerveux peut ĂȘtre considĂ©rĂ© comme un systĂšme de traitement de lâinformation. Il est capable, grĂące Ă ses constituants en grande partie les neurones, de crĂ©er un signal Ă©lectrique porteur dâinformations et de la transmettre. II Le neurone. Les neurones ne sont pas les seules cellules nerveuses. Les cellules gliales, qui sâintercalent entre les neurones, ont un rĂŽle actif dans la rĂ©gulation des mouvements ioniques. Le neurone est une cellule particuliĂšre qui se caractĂ©rise par ses prolongements. Certains prolongements sont de forme et de taille variable et constituent les dendrites. Ces dendrites constituent le pĂŽle rĂ©cepteur de la cellule en principe. Un prolongement plus important dont le diamĂštre est relativement constant Ă©merge du soma et constitue lâaxone. Câest le pĂŽle Ă©metteur. Lâaxone se ramifie pour former lâarborisation terminale. Chaque terminaison se finie par un bouton synaptique. Lâaxone peut prĂ©senter des collatĂ©rales ce sont des branches qui se dĂ©tachent perpendiculairement de lâaxone. Ce phĂ©nomĂšne permet dâavoir une arborisation trĂšs dense. Lâaxone peut ĂȘtre trĂšs long plus dâun mĂštre. Il est entourĂ© dâune gaine de myĂ©line surtout quand lâaxone est long. Les neurones sont connectĂ©s entre eux communication par lâintermĂ©diaire de synapses. Cette synapse est constituĂ©e par la terminaison dâun axone sur le soma dâun autre neurone ou sur une dendrite. Il existe aussi des synapses axo-axoniques. On a diffĂ©rentes classes de neurones Les motoneurones leur axone est long avec une arborisation dense autour du soma. Les neurones pseudo-unipolaires leur corps cellulaire est rejetĂ© sur le cĂŽtĂ© avec un prolongement unique. Les neurones dâinvertĂ©brĂ©s ils ont un soma sans ramification et leur axone prĂ©sente de nombreuses zones de ramifications. Les zones dâacquisitions et dâĂ©missions sont difficiles Ă trouver. Les cellules rĂ©tiniennes. Les cellules pyramidales cortex⊠Le fonctionnement est conditionnĂ© par la forme du neurone. Au niveau de la partie dendritique, on enregistre des potentiels locaux dont lâamplitude est modĂ©rĂ©e. Tous les potentiels locaux se somment sont intĂ©grĂ©s au niveau du soma le rĂ©sultat est lâĂ©mission ou non dâun potentiel dâaction ou spike qui nâapparaĂźt quâau niveau du cĂŽne axonique qui est le point dâĂ©mergence de lâaxone zone de dĂ©clenchement. Le potentiel dâaction va ĂȘtre conduit le long de lâaxone sans perte dâamplitude jusquâĂ lâarborisation terminale qui est le lieu de la transmission de lâinformation vers une autre cellule. Le neurone prĂ©sente une rĂ©gionalisation de ses fonctions qui est due aux propriĂ©tĂ©s de la membrane plasmique en ses diffĂ©rentes rĂ©gions en fonction de la prĂ©sence de canaux membranaire [protĂ©ines] qui ont des propriĂ©tĂ©s particuliĂšres. III Les propriĂ©tĂ©s du neurone. Il y a trois principales propriĂ©tĂ©s la capacitĂ© dâĂ©mettre un potentiel Ă©lectrique â la conduction conduire le spike sans diminuer son amplitude â la transmission de lâinformation vers une autre cellule. Le neurone est capable dâĂ©mettre un potentiel Ă©lectrique qui va correspondre Ă une variation du potentiel membranaire. Il peut ĂȘtre partiel variation limitĂ©e dâun potentiel local, ou au contraire, maximal et donner un potentiel dâaction lâinflux nerveux est le support de lâinformation. Ces variations de potentiel sont dues Ă des mouvements ioniques au travers de la membrane plasmique. A La membrane plasmique. Elle constitue une barriĂšre entre les milieux intra et extracellulaire par sa nature double couche bicouche lipidique dans laquelle sont incluses des protĂ©ines câest une mosaĂŻque fluide. Les lipides membranaires sont constituĂ©s par des phospholipides, du cholestĂ©rol et des glycoprotĂ©ines qui prĂ©sentent une partie hydrophobe et une hydrophile. Les protĂ©ines membranaires sont rĂ©parties entre ces lipides. Les lipides forment une barriĂšre contre la diffusion des ions et des diffĂ©rents constituants alors que les protĂ©ines assurent les fonctions dynamiques en formant des canaux ioniques autorisant la permĂ©abilitĂ© membranaire et lâactivitĂ© enzymatique. Ce sont ces protĂ©ines qui sont Ă lâorigine des propriĂ©tĂ©s Ă©lectriques des cellules. Les protĂ©ines sont des rĂ©sistances » Ă©lectriques. Les lipides ont une capacitĂ© de charge Ă©lectrique ils ont un rĂŽle de condensateur. La capacitĂ© de la membrane est Ă©valuĂ©e Ă 1”F/cmÂČ. 1 Les protĂ©ines membranaires. Le transport passif des ions selon le gradient Ă©lectrochimique, on trouve des protĂ©ines qui traversent toute la bicouche canaux axonique et rĂ©cepteurs aux protĂ©ines G. Dâautres sont pĂ©riphĂ©riques du cotĂ© cytoplasmique o, a les protĂ©ines G, ou, du cĂŽtĂ© de la fente synaptique fente cellulaire, des protĂ©ines comme lâacĂ©tylcholine estĂ©rase. Les pompes transport actif dâions. Elles sont dans la membrane mais utilisent de lâĂ©nergie pour que les ions circulent contre le gradient Ă©lectrochimique. 2 Le potentiel de repos du neurone. Toutes les cellules prĂ©sentent une diffĂ©rence de potentiel qui est expliquĂ©e par une inĂ©galitĂ© de rĂ©partition des ions par rapport Ă la membrane. Les ions K+ sont prĂ©dominants dans le milieu intĂ©rieur alors que du cĂŽtĂ© extĂ©rieur, on trouve en quantitĂ© Na+, Ca2+, Clâ. [table id =6 /] La rĂ©partition de ces ions obĂ©ie Ă deux contraintes majeures LâĂ©lectroneutralitĂ© des 2 compartiments de chaque cĂŽtĂ©, les milieux doivent ĂȘtre Ă©lectriquement neutres. A lâextĂ©rieur, les charges + sont Ă©quilibrĂ©es par les ions Clâ. A lâintĂ©rieur, les charges + sont Ă©quilibrĂ©es par des anions qui sont de grosses protĂ©ines non diffusibles. LâĂ©quilibre osmotique le nombre de particules Ă lâintĂ©rieur et Ă lâextĂ©rieur de la cellule doit ĂȘtre le mĂȘme quelle que soit leur charge. Chaque espĂšce ionique et soumise Ă un gradient de concentration. Un ion donnĂ© tend Ă passer du milieu le plus concentrĂ© vers le milieu le moins concentrĂ©. Ce passage dâun milieu vers un milieu pauvre sâaccompagne dâun dĂ©sĂ©quilibre Ă©lectrique qui est Ă lâorigine de lâapparition dâun gradient Ă©lectrique. Le potentiel Ă©lectrique de lâion est dĂ©fini par concentrations initiales de lâon dans les deux compartiments. Le potentiel sâĂ©quilibre. Les concentrations ioniques peuvent varier dâun neurone Ă lâautre. LâĂ©lectroneutralitĂ© nâest pas respectĂ©e mais Ă un niveau microscopique. La membrane se comporte comme un condensateur limitĂ© Ă la zone oĂč ont lieu les Ă©changes. Le nombre dâions transfĂ©rĂ©s est trĂšs faible. On peut calculer que le transfert de deux ions K+ sur 100 000 est suffisant pour crĂ©er la diffĂ©rence de potentiel de â70mV Ă â80mV. Les transferts sont donc trĂšs rĂ©duits. Les concentrations sont faiblement perturbĂ©es. Le potentiel peut ĂȘtre calculĂ© Ă partir de la loi de Nernst Eion = [RT/ZF] x Ln [K+]ext/[K+]int. Z est la valence et F, la charge en faraday. Ei = 58 x log[K+]ext/[K+]int Pour chaque ion, le potentiel dâĂ©quilibre est K+ -84mV ; Na+ +58mV ; Clâ -58mV ; Ca2+ +116mV. La membrane prĂ©sente une permĂ©abilitĂ© sĂ©lective pour chaque ion et le potentiel de repos de la membrane va ĂȘtre dĂ©fini par lâĂ©quation de Goldman. Vm = RT/F x Ln[Pk x [K]e + Pna x [Na]e + Pcl x [Cl]i/Pk x [K]i + Pna x [Na]i + Pcl x [Cl]e] Vm = -60mV câest une valeur relative Au repos, aucun des ions nâest Ă son potentiel dâĂ©quilibre chaque ion est donc soumis Ă une force qui correspond Ă la diffĂ©rence entre le potentiel de repos et le potentiel dâĂ©quilibre de lâion Vm â Eion. Chaque ion se comporte pour amener la membrane Ă son potentiel dâĂ©quilibre en la traversant. Il en rĂ©sulte par chacun, un courant ionique proportionnel Ă cette force quâest le gradient Ă©lectrochimique. Le facteur de proportionnalitĂ© est g » la conductance membranaire pour un ion donnĂ©. g » est la facilitĂ© de la membrane Ă laisser passer lâion. I = g x Vm â Eion g » est diffĂ©rent de la permĂ©abilitĂ© membranaire. Quand tous les canaux sont ouverts pour un ion, g » est indĂ©fini. G = 1/R. g » se mesure en siemens et il est de lâordre de 10 Ă 200 ”s la conductance est toujours positive. Au repos, cette membrane prĂ©sente des canaux sĂ©lectifs pour chacun des ions. Au repos, Na rentre et K sort. Ces mouvements sont dus au gradient Ă©lectrochimique. Les passages se font Ă travers des canaux ioniques spĂ©cifiques passifs qui sont toujours ouverts. Le flux dâions Na au repos est lĂ©gĂšrement supĂ©rieur au flux de K sortant. Cependant, les concentrations ioniques de la cellule sont constantes et le potentiel de repos est trĂšs stable, ce qui implique que ces mouvements soient en permanence contrebalancĂ©s par un phĂ©nomĂšne actif qui rejette les ions Na Ă lâextĂ©rieur et fait rentrer les ions K+ Ă lâintĂ©rieur. Ce phĂ©nomĂšne actif lutte contre des forces physiques en consommant de lâĂ©nergie. Câest la pompe Na/K. Elle assure ces mouvements ioniques Ă contre courant en utilisant une grande quantitĂ© dâATP fabriquĂ© par la cellule. Cette pompe est, elle-mĂȘme, Ă©lectrogĂ©nique car 2 ions K+ sont rĂ©cupĂ©rĂ©s contre 3 Na+ sortis. On a donc un courant positif sortant. Câest lâensemble de ces phĂ©nomĂšnes qui assurent lâĂ©quilibre du potentiel de repos phĂ©nomĂšnes actifs + passifs. La somme des rĂ©sistances transversales conditionne lâamplitude des variations membranaires. La capacitĂ© membranaire dĂ©finit le dĂ©cours la forme temporel des variations de potentiel. 3 Les propriĂ©tĂ©s Ă©lectriques passives de la membrane. Ces diverses propriĂ©tĂ©s conditionnent la forme et lâamplitude des potentiels locaux. α La rĂ©sistance membranaire au repos. Cette rĂ©sistance est dĂ©finie par la prĂ©sence de protĂ©ines transmembranaires qui dĂ©finissent la permĂ©abilitĂ© de la membrane au repos de certains ions donc des canaux passifs. Pour rĂ©aliser lâexpĂ©rience, on injecte dans un neurone, un courant hyper polarisant. Si on injecte un courant dĂ©polarisant, on obtient des courbes symĂ©triques par rapport Ă la droite de â60mV. Pour observer ces rĂ©sultats, il faut rester sous un certain seuil pour ne pas dĂ©passer le potentiel de seuil. La variation est linĂ©aire. I=fV=1/R x V Le facteur de proportionnalitĂ© est la rĂ©sistance membranaire lorsque le neurone est au repos. La rĂ©sistance de la membrane est de 10MO. Plus la rĂ©sistance augmente, plus la variation de potentiel induite par un courant sera importante. Quand le diamĂštre du neurone diminue, la rĂ©sistance augmente. Les cellules de petites tailles sont donc plus excitables. Ă La capacitĂ© membranaire. La capacitĂ© membranaire est due Ă la prĂ©sence des lipides sont isolants dans la membrane. Ils vont conduire Ă lâaccumulation de charges opposĂ©es de part et dâautre de la membrane. Un courant membranaire va charger le condensateur, mais il a besoin de temps selon le condensateur on a donc un temps de charge qui influe sur la taille et la forme du potentiel. Le temps de charge augmente avec la surface et lâĂ©paisseur du condensateur quand le diamĂštre de la cellule augmente, le temps de charge augmente. On obtient une constante de temps pour chaque cellule T T=R x C. Cette valeur reprĂ©sente le temps au bout duquel la variation de potentiel membranaire a atteint 63% de sa valeur. La constante de temps dĂ©termine les capacitĂ©s dâintĂ©gration temporelle dâune cellule. &gamma Lâinfluence des rĂ©sistances transversales et longitudinales. Cette influence se montre sur la perte dâamplitude du potentiel et sur la vitesse de conduction. La rĂ©sistance transverse est dĂ©finie par le nombre de canaux passifs prĂ©sents dans la membrane. La rĂ©sistance longitudinale reprĂ©sente la rĂ©sistance opposĂ©e par le milieu cytoplasmique au passage du courant. La rĂ©sistance transmembranaire est constante sur une portion de membrane donnĂ©e alors que la rĂ©sistance longitudinale, comme tout conducteur, augmente avec la longueur. Rlong=Ï x l/s s reprĂ©sente la section. Remarque Les rĂ©sistances longitudinales sont en sĂ©rie. On injecte un courant dĂ©polarisant qui traverse la membrane en plusieurs endroits en empruntant les voies de plus faibles rĂ©sistances. On observe alors une diminution de lâamplitude du courant quand on sâĂ©loigne du point dâinjection du courant. Il sâensuit alors une baisse progressive du potentiel avec la distance. La constante dâespace est la distance Ă partir du point dâinjection du courant pour laquelle le potentiel membranaire a perdu 63% de sa valeur 0,1[Na]int. La permĂ©abilitĂ© membranaire aux ions surtout pour K+ et Na+ est modifiĂ©e pendant le potentiel dâaction. Les expĂ©riences de voltage clamp consistent Ă imposer un saut de potentiel Ă la membrane. Ce saut est Ă la base dâun courant quâon neutralise en injectant dans la cellule un courant de sens opposĂ©. On maintient la membrane au potentiel imposĂ© ; on dĂ©finit la nature du courant apparu. RĂ©sultats on enregistre le courant total qui traverse la membrane pour diffĂ©rents sauts de potentiel. Le mĂȘme ion ne peut pas Ă la fois sortir et entrer. A â20mV, Na Ă tendance Ă rentrer Ă cause du gradient Ă©lectrique. K+ va alors tendre Ă sortir. Pour Ă©tudier le Na, on utilise du TEA qui bloque les canaux K+. A +60mV, lâintĂ©rieur de la cellule est plus positif que le potentiel du Na le courant sâinverse. Câest le potentiel dâinversion dâun courant qui donne une indication sur la nature de lâion qui circule Ă travers la membrane. Les canaux impliquĂ©s dans ce courant sont voltage dĂ©pendant ». Le courant sodium sâannule spontanĂ©ment alors que la diffĂ©rence de potentiel reste constante. Pour Ă©tudier les canaux K+, on utilise la TTX tĂ©trodotoxine qui bloque les canaux Na+. Les canaux ne sâouvrent quâavec la dĂ©polarisant de la membrane V dĂ©pendant. Plus la dĂ©polarisation croit, plus le courant sâamplifie donc, entrĂ©e de K+. Toutefois, on nâa pas de potentiel dâinversion il ne peut pas entre mis en Ă©vidence. Le fonctionnent des canaux K+ tend Ă repolariser la membrane. On remarque aussi que le courant observĂ© ne sâannule pas avec le temps pour une diffĂ©rence de potentiel donnĂ©e. Ces canaux sont Na-V-dĂ©pendants Ce sont ces deux courants qui se dĂ©veloppent simultanĂ©ment pendant le potentiel dâaction. Le courant Na assure la phase de dĂ©polarisation membranaire alors que le courant K+ assure la phase de repolarisation membranaire. Ces courants sont dus Ă lâaugmentation transitoire de la conductance membranaire pour le sodium et le potassium. g=i/Em-Eion Le courant K est appelĂ© courant de la rectification retardĂ©e. B Conduction/Le patch clamp. On impose un courant sur une portion on Ă©tudie alors un seul canal. Ce canal ne sâouvre pas toutes les fois, ou, lâouverture est alĂ©atoire. Quand le canal sâouvre, lâintensitĂ© du courant est toujours la mĂȘme. La durĂ©e est alĂ©atoire. Quand le canal sâouvre, il sâouvre sans latence. Quand il se referme, il ne se rouvre pas mĂȘme si la stimulation persiste. Lâouverture dâun canal dĂ©pend de lâintensitĂ© de la stimulation la probabilitĂ© dâouverture augmente avec lâaccroissement de lâintensitĂ©. Le canal Na prĂ©sente une porte dâactivation et une dâinactivation. FermĂ© Na+ ouvert InactivĂ© La somme de ces comportements individuels explique lâinactivation spontanĂ©e des canaux Na et du courant Na+. La rectification retardĂ©e. Le courant est dâamplitude constante, lâouverture est alĂ©atoire. Si la dĂ©polarisation augmente, il y a plus de chances dâouverture. Un canal est capable de sâouvrir, se fermer, se rouvrir pendant une mĂȘme dĂ©polarisation. Lâouverture est retardĂ©e. Quand on stimule un neurone avant le potentiel de seuil, on a juste une dĂ©polarisation lĂ©gĂšre. Si le potentiel de seuil est dĂ©passĂ©, on a un pas. Ce potentiel de seuil est le seuil dâexcitation des canaux voltage dĂ©pendant pour les amorcer. Quand les canaux Na sâouvrent, le sodium rentre et cela continue jusquâĂ atteindre lâannulation spontanĂ©e et lâaugmentation lĂ©gĂšrement retardĂ©e de la conductance au potassium. La conductance membranaire aux ions dĂ©pend de la diffĂ©rence de potentiel membranaire mais aussi du temps. 1 Le potentiel calcique. Le potentiel dâaction nâest pas le seul potentiel prĂ©sent dans le neurone. Il faut une forte excitation pour ouvrir les canaux calciques. Le potentiel dâaction calcique est dĂ©clenchĂ© par la mise en jeu de canaux sodium. La repolarisation membranaire est due Ă des canaux K+ voltage dĂ©pendant de la rectification retardĂ©e mais aussi Ă des canaux calciques, activĂ©s par le calcium. Ces canaux sont caractĂ©ristiques des mouvements calciques. Au cours du potentiel dâaction, la concentration calcique intracellulaire augmente beaucoup. Le calcium est souvent Ă lâorigine de dĂ©clenchement de voies mĂ©taboliques. La conduction du potentiel dâaction se fait donc sans perte dâamplitude et est unidirectionnelle. Si on considĂšre le potentiel dâaction Ă sa naissance, la zone membranaire est dĂ©polarisĂ©e alors que la zone adjacente est polarisĂ©e il y a crĂ©ation de courants locaux courants de fuite. LâintensitĂ© de ces courants sâattĂ©nue le long de la fibre mais comme les canaux voltage-dĂ©pendants sont proches, ils sont tout de mĂȘme activĂ©s et, il y a recrĂ©ation, de proche en proche, du potentiel dâaction. On parle de conduction rĂ©gĂ©nĂ©rative sur les axones alors que sur les dendrites, la conduction est dĂ©crĂ©mentielle. Ici, plus lâaxone est large, plus la conduction est rapide. LĂ , la myĂ©line entoure la fibre. Sur les fibres myĂ©linisĂ©es, la conduction est saltatoire et la vitesse de conduction sâen trouve augmentĂ©e. Les espaces entre la myĂ©line sont appelĂ©s NĆud de Ranvier ». La myĂ©line crĂ©e un manchon isolant qui sâoppose au passage du courant tout en diminuant la rĂ©sistance membranaire et donc, diminue le temps de charge. Lâinflux ne peut se reboucler quâaux nĆuds de Ranvier oĂč sont prĂ©sents de nombreux canaux voltage-dĂ©pendants La vitesse de conduction est fortement augmentĂ©e. On trouve en majoritĂ© ce type de fibres dans le systĂšme nerveux pĂ©riphĂ©rique. La perte de myĂ©line va entraĂźner de graves pathologies. Par exemple, la dĂ©myĂ©linisation du systĂšme nerveux central entraĂźne lâapparition de sclĂ©rose en plaque. Le sens de progression du courant. La progression se fait du soma vers lâarborisation terminale. Le potentiel dâaction ne peut pas remonter car les canaux voltage-dĂ©pendants situĂ©s en amont de la dĂ©polarisation sont dans un Ă©tat inactif. V La transmission synaptique. A Etude des canaux chimio-dĂ©pendants. La jonction neuromusculaire câest une connexion entre une fibre motrice et une fibre musculaire la zone de jonction est appelĂ©e plaque motrice ». ExpĂ©rience on provoque une stimulation de lâaxone et on enregistre les phĂ©nomĂšnes Ă©lectriques se passant au niveau de la plaque motrice. Cas du curare câest un poison de la plaque motrice qui entraĂźne la paralysie par dĂ©couplage de lâaxone moteur avec le muscle. La premiĂšre dĂ©polarisation correspond Ă un potentiel post synaptique excitateur PPSE câest le potentiel de plaque motrice. On montre que ce potentiel local se propage de façon Ă©lectrique. B Lâorigine du potentiel. En voltage-clamp, on va Ă©tudier les courants ioniques mis en Ćuvre. On prend une plaque motrice Ă un potentiel imposĂ©. Si on bloque la membrane Ă â100mV et que lâon provoque une stimulation de lâaxone moteur, on enregistre un fort courant rentrant. Les courants entrants transportent des ions positifs on a donc une dĂ©polarisation. 0mV est le potentiel dâĂ©quilibre obtenu pour le passage simultanĂ© de deux ions Na et K au travers de la membrane. On parle de canaux cationiques. Le mĂȘme rĂ©sultat est obtenu si lâon injecte de lâacĂ©tylcholine dans la fente synaptique au lieu de stimuler lâaxone moteur. Les canaux sâouvrent ils sont chimio-dĂ©pendants. Cette dĂ©polarisation est limitĂ©e par la quantitĂ© de K+ sortant. Le courant créé par les canaux chimio-dĂ©pendants se propage et va stimuler des canaux voltage-dĂ©pendants, ce qui explique la seconde phase de la dĂ©polarisation. Donc le potentiel dâaction arrive au niveau de la terminaison, les canaux voltage-dĂ©pendants sâouvrent, du Ca2+ rentre et il y a libĂ©ration de neurotransmetteurs. LâacĂ©tylcholine se fixe sur les rĂ©cepteurs nicotiniques liĂ©s Ă un canal cationique. Lâactivation de ces rĂ©cepteurs entraĂźne un potentiel de plaque motrice qui dĂ©clenche un potentiel dâaction sur la fibre musculaire par activation de canaux voltage-dĂ©pendants. Ces synapses sont uniquement excitatrices et elles fonctionnent avec un rapport 1/1 rĂ©ponse pour tous les potentiels dâaction. Au niveau des synapses de lâencĂ©phale, il existe des synapses excitatrices et des inhibitrices qui peuvent ĂȘtre de types diffĂ©rents en fonction de leur localisation. synapse axo-dendritique. synapse axo-somatique. synapse axo-axonique excitatrice ou inhibitrice. Quand la synapse est excitatrice, elle pourra entraĂźner un PPSE avec dĂ©polarisation. Quand elle inhibitrice, elle pourra donner un PPSI avec hyper polarisation. Le neurone fait la somme algĂ©brique de ces informations dont la rĂ©sultante sera lâĂ©mission, le cas Ă©chĂ©ant, au niveau du cĂŽne axonique, dâun potentiel dâaction ou dâun train de potentiels dâaction. La sommation peut donner une stimulation infraliminaire qui ne dĂ©clenchera pas de potentiel dâaction ou une stimulation supraliminaire qui, elle, donnera un potentiel dâaction. Dans le cas dâun train de potentiels dâaction, on pourra trouver entre deux et dix potentiels. Les synapses excitatrices mettent en jeu des canaux cationiques. Les inhibitrices, elles, mettent en jeu des canaux laissant passer spĂ©cifiquement, soit le chlore anionique, soit le potassium cationique. Le neurone va intĂ©grer toutes ces informations les potentiels dâaction infraliminaires qui lui parviennent. Ses caractĂ©ristiques valeur des constantes dâespace et de temps vont dĂ©finir les capacitĂ©s de sommation spatiale et temporelle. 1 sommation spatiale. Si plusieurs potentiels post-synaptiques excitateurs apparaissent sur des branches dendritiques diffĂ©rentes, ils vont ĂȘtre conduits passivement jusquâau niveau du cĂŽne axonique baisse dâamplitude avec la distance. Si les pertes sont peu importantes, il va y avoir apparition dâun potentiel dâaction. La perte dâamplitude des PPSE est liĂ©e Ă la constante dâespace de chaque dendrite plus la constante est Ă©levĂ©e, plus la perte dâamplitude est rĂ©duite. Il en va de mĂȘme pour les PPSI. 2 Sommation temporelle. La sommation temporelle concerne la sommation en un mĂȘme point dâune dendrite de plusieurs PPS arrivant successivement plus la constante de temps est Ă©levĂ©e, plus la cellule pourra sommer de PPS. La constante de temps dĂ©finie la capacitĂ© de sommation temporelle. T=R x C. T augmente quand le diamĂštre augmente. C Relation morphologie/caractĂ©ristiques. Au niveau des synapses axo-axoniques, il peut encore y avoir modulation de lâinformation. La terminaison axonique est dĂ©pourvue de canaux voltage-dĂ©pendants le potentiel dâaction envahie donc passivement la terminaison de lâaxone. Il y aura donc baisse dâamplitude. Cette derniĂšre pourra ĂȘtre modulĂ©e par une synapse axo-axonique facilitatrice ou inhibitrice. En consĂ©quence, la modulation du potentiel dâaction joue sur la quantitĂ© libĂ©rĂ©e de neurotransmetteurs. VI Les neurotransmetteurs. Il existe environ une centaine de neurotransmetteurs diffĂ©rents dans le systĂšme nerveux central. A Les grandes classes. Acides aminĂ©s glutamate, aspartate, gaba, glycine. Amines biogĂšnes adrĂ©naline, noradrĂ©naline, dopamine et sĂ©rotonine. AcĂ©tylcholine. EnkĂ©phalines peptides, morphinomimĂ©tiques. Hormones. B Principe de fonctionnement. Certains neurotransmetteurs nâont quâun type dâaction ils sont rares les acides aminĂ©s. Le glutamate et lâaspartate sont excitateurs ; le gaba et la glycine sont prĂ©sents chez les interneurones inhibiteurs. Tous les neurotransmetteurs ont deux types de rĂ©cepteurs post synaptiques Ionotropiques le rĂ©cepteur est directement couplĂ© Ă un canal ionique. Lâaction du neurotransmetteur est rapide et correspond toujours Ă une variation du potentiel de membrane. MĂ©tabotropiques le rĂ©cepteur est couplĂ© Ă une protĂ©ine G membranaire la fixation du neurotransmetteur entraĂźne lâactivation de messagers secondaires et de voies mĂ©taboliques dans la cellule, conduisant, en fonction du type cellulaire, Ă une excitation ou Ă une inhibition cellulaire ; ou, Ă des effets Ă long terme sur le mĂ©tabolisme cellulaire. Cette transmission synaptique est lente et modulable. Par exemple, lâacĂ©tylcholine a un effet excitateur sur un rĂ©cepteur nicotinique, et, sur un rĂ©cepteur muscarinique, un effet excitateur ou inhibiteur. Revenir en haut