Synthèse neuro p20 a 40

Structures Pluricellulaires

Barrière Hémato-Encéphalique (BHE)

• La BHE regroupe les cellules endothéliales du SNC exprimant des jonctions serrées, les péricytes et les prolongements astrocytaires (pieds astrocytaires).
• Rôle : Permettre de réguler finement le passage vers le système nerveux central.

Unité Neuro-Vasculaire

• Définition : Réseau cellulaire comprenant les cellules vasculaires (endothéliales et péricytes), les cellules gliales (astrocytes) et les neurones.
• Rôle : Permettre un couplage entre l'activité neuronale et l'apport en nutriments et oxygène des vaisseaux sanguins.

Organes Circumventriculaires

• Définition : Petites structures du SNC entourant les ventricules, où la barrière hémato-encéphalique est absente.
• Rôles :
  • Détecter des molécules dans le sang (glucose).
  • Envoyer des molécules dans le sang (hormones).
  • Seul lieu où il y a beaucoup d'échange.

Activité Électrique des Neurones

Circulation de l'Information dans un Neurone

• Dans un neurone, l'information circule sous forme électrique.
• Entre les neurones, l'information peut passer sous deux formes :
  • Électrique (synapse électrique)
  • Chimique (synapse chimique)

Électricité

• Un courant électrique correspond au déplacement d'électrons à travers un matériau conducteur.
• Pour que les charges bougent, il faut une différence de potentiel électrique, soit une différence de quantités de charges + et – entre deux endroits.
• L'électricité se caractérise par une différence de potentiel mesurée en volts et une intensité mesurée en ampères.

Le Neurone et sa Membrane

• La membrane (phospholipides) est constituée d'une bicouche lipidique (graisses), de protéines enchâssées dans la membrane et de glucides (sucres) accolés aux lipides ou aux protéines.
• Elle isole les milieux intra- et extracellulaires.

Gradient Électrochimique

• Principe de diffusion : Un composé chimique diffuse du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré, en suivant son gradient chimique.
• Gradient chimique : C'est la différence de concentrations d'un même composé entre deux milieux qui détermine le gradient chimique.
• Le gradient chimique s'exerce aussi pour les molécules chargées (ions).
• Gradient électrique :
  • Un ion chargé négativement (anion) est attiré par un milieu chargé positivement.

Perméabilité Sélective

• Seules les molécules pouvant passer à travers la membrane diffusent selon leur gradient chimique ou électrique.
• La membrane plasmique a une perméabilité sélective.

Gradient Électrochimique

• La diffusion d'un ion à travers de la membrane cesse quand cet ion a atteint son potentiel d'équilibre (Eion).
• Le gradient électrochimique d'un ion est la différence entre le potentiel de membrane et le potentiel d'équilibre de l'ion.

Potentiel de Repos

• Définition : Différence de potentiel mesurée de part et d'autre de la membrane d'un neurone.
• Mesure : Une électrode est placée dans la cellule et une autre à l'extérieur, dans le milieu extracellulaire ; la différence de voltage indique le potentiel de membrane.
• Le potentiel de membrane des neurones au repos est négatif, indiquant une hyperpolarisation, et correspond au potentiel d'équilibre du potassium (-80mV). Au repos, la membrane des neurones est uniquement perméable au potassium.

Molécules Transmembranaires

• Canaux ioniques : Protéines laissant passer les ions.
• Transporteur : Permet de faire passer une molécule d'un côté à l'autre.
• Récepteur : Protéine transmembranaire qui permet de recevoir un message (neurotransmetteur) et qui s'active.
• Le nom des canaux indique le type d'ions qu'ils laissent passer (exemple : canal potassique laisse passer le potassium).
• Certains canaux sont toujours ouverts (ex : canal de fuite du potassium), tandis que les canaux voltage-dépendants sont fermés au repos et ne s'ouvrent que pour un certain potentiel.

Potentiel d'Action (PA)

• Définition : activité électrique des neurones, visible par une simple barre, dont le rythme va déterminer la manière dont ils codent l'information.

Phases du Schéma du PA

• On part de -60 mV (repos) et on a une montée du potentiel (dépolarisation graduelle) où à un moment donné, le potentiel de la membrane atteint un seuil.
• Le potentiel d'action monte rapidement (dépolarisation) jusqu'à atteindre un pic.
• Ensuite, le potentiel d'action redescend (repolarisation) jusqu'à atteindre le potentiel de repos.
• Le potentiel d'action dépasse le potentiel de repos (hyperpolarisation).
• Enfin, le potentiel d'action revient au potentiel de repos.

Déclenchement du PA

• La dépolarisation graduelle atteint le seuil d'activation du PA, ce qui active les canaux sodiques dépendants du voltage (loi du tout ou rien).

Dépolarisation

• Les canaux sodiques voltage-dépendants laissent entrer les ions Na+ dans la cellule, induisant une dépolarisation massive et rapide. Le potentiel dépasse 0mV et devient positif.

Pic du PA

• Les canaux sodiques s'inactivent, diminuant le courant sodique entrant et activant le courant potassique sortant.

Repolarisation

• Les canaux sodiques sont inactivés et ne laissent plus entrer les ions Na+. Les canaux potassiques ouverts laissent sortir les ions K+, induisant une repolarisation de la cellule, avec un potentiel descendant en dessous de 0mV.

Hyperpolarisation

• Les canaux potassiques dépendants du voltage restent ouverts, diminuant le potentiel de membrane momentanément sous le potentiel de repos.

Retour au Potentiel de Repos (PR)

• Les canaux sodiques et potassiques voltage-dépendants sont fermés, et seuls les canaux potassiques de fuite sont actifs.

Propriétés du Potentiel d'Action

• Il est possible d'enregistrer l'activité électrique des neurones en mesurant la différence de charge du milieu intracellulaire au milieu extracellulaire à l'aide d'une électrode.

Courants du Potentiel d'Action

• Courant entrant sodique lors de la dépolarisation.
• Courant sortant potassique lors de la repolarisation.

Seuil de Déclenchement du PA

• Il y a deux façons de déclencher un PA:
  • Activité spontanée : Certains neurones génèrent leurs propres informations.
  • Activité provoquée : Le PA se déclenche après réception d'informations synaptiques d'un autre neurone, résultant en une dépolarisation graduelle induite par les neurones afférents.

Période Réfractaire du PA

• Définition : Période pendant laquelle un autre potentiel d'action ne peut pas se mettre en place.
• Deux types :
• Réfractaire absolue : Impossibilité de refaire un autre PA.

Pompe Na/K ATPase (Pompe Sodium Potassium)

• Rôle : Rétablir la concentration initiale d'ions après de nombreux potentiels d'action.
• Fonction : Utilise de l'ATP pour faire bouger le sodium et le potassium.
• Rôles de la pompe :
  • Faire sortir 3 ions sodium.
  • Faire rentrer 2 ions potassium.
  • Maintenir le potentiel de repos négatif.

Propagation du PA

• Le potentiel d'action induit une dépolarisation locale, activant les canaux sodiques adjacents et propageant le potentiel d'action de proche en proche.
• La myélinisation des axones, réalisée par les oligodendrocytes dans le SNC et les cellules de Schwann dans le SNP, accélère la vitesse de propagation des PA.

Gaine de Myéline

• Formée d'un prolongement cellulaire de l'oligodendrocyte ou de la cellule de Schwann, constituée de plusieurs couches de membrane plasmique principalement composée de lipides isolants.
• Les fibres non myélinisées (amyélinisées) ont un potentiel d'action plus lent.
• L'espace entre les segments de gaine, appelé nœud de Ranvier, est le seul endroit où les ions peuvent traverser la membrane axonale.
• La myéline concentre les canaux sodiques aux nœuds de Ranvier, générant une forte dépolarisation qui se propage plus vite et plus loin grâce à l'isolation électrique.

Vitesse de Propagation du PA

• Dépend du diamètre de l'axone (plus le diamètre est gros, plus la vitesse est grande) et de la myélinisation (une fibre myélinisée aura une vitesse de propagation supérieure).

Transmission Synaptique

Définition de la Synapse

• La synapse est un site de transmission nerveuse entre un neurone et sa cible.

Composition de la Synapse

• Neurone présynaptique (envoie l'information).
• Neurone postsynaptique (reçoit l'information).
• Cellule gliale (synapse tripartite).

Types de Synapses

• Selon le mécanisme :
  • Chimique
  • Électrique
• Selon la localisation cellulaire :
  • Synapse axo-dendritique
  • Synapse axo-axonale
  • Synapse axo-somatique
  • Synapse en passant
• Selon la cellule cible :
  • Synapse (entre deux neurones)
  • Jonction neuro-musculaire (entre un neurone moteur et une fibre musculaire)

Synapse Chimique

• La transmission de l'information dépend de la libération d'un neurotransmetteur.

Synapse Électrique

• La transmission de l'information dépend de la diffusion d'ions chargés à travers les jonctions communicantes.

Localisation Cellulaire des Synapses

• Synapse axo-dendritique : L'axone donne l'information à une épine dendritique.
• Synapse axo-axonale : L'axone donne l'information à un autre axone.
• Synapse axo-somatique : L'axone donne l'information au soma (corps cellulaire).
• Synapse en passant : La synapse est répartie le long de l'axone.

Jonction Neuromusculaire

• Dans cette jonction, l'élément présynaptique est la terminaison axonale d'un motoneurone et la partie postsynaptique est une fibre musculaire.
• Permet de conduire des commandes motrices.