Neurophysiologie PDF - Système Nerveux, Neurones et Synapses

Le système nerveux  Comment le système nerveux s’organise ? ◦ Le système nerveux Récepteurs central (SNC) sensoriels ◦ Le système nerveux Ganglions périphérique (SNP) Et la relation entre les deux ? Stimulus Analyse Réponse SNP...

Le système nerveux  Comment le système nerveux s’organise ? ◦ Le système nerveux Récepteurs central (SNC) sensoriels ◦ Le système nerveux Ganglions périphérique (SNP) Et la relation entre les deux ? Stimulus Analyse Réponse SNP SNC SNP  Le traitement de l’information Le système nerveux traite l’information en 3 étapes : 1. Réception sensorielle (voie sensitive ou afférente) 2. Intégration 3. Émission de commandes motrices (voie motrice ou efférente)  Le traitement de l’information Le système nerveux traite l’information en 3 étapes : 1. Réception sensorielle (voie sensitive ou afférente) 2. Intégration 3. Émission de commandes motrices (voie motrice ou efférente) Et tout ça, c’est grâce à quelle cellule ? Division fonctionnelle du SNP Division fonctionnelle du SNP Division fonctionnelle du SNP Division fonctionnelle du SNP Division fonctionnelle du SNP Division fonctionnelle du SNP Et tout ça est possible grâce aux… NEURONES … et aussi un peu à leurs BFF, les cellules gliales Le neurone Types fonctionnels de neurones Neurones sensitifs Interneurones Neurones moteurs Types fonctionnels de neurones Neurones sensitifs Interneurones Neurones moteurs Les types de récepteurs (neurones sensitifs)  Longévité extrême Amitotique Métabolisme élevé Propriétés Excitabilité du neurones Conductibilité  Axone Structures des nerfs et des Myéline Gaine de tissu conjonctif ganglions Nerfs = axones de neurones moteurs et de neurones sensitifs (certains ne contiennent que des fibres sensitives) Ganglions = Amas de corps cellulaires dont les axones forment les nerfs du SNP Vaisseaux sanguins Les cellules gliales du SNC Astrocytes Barrière hématoencéphalique Soutien Contribuent au développement des neurones Oligodendrocytes Gaine de myéline Microglies Protection contre les agents infectieux Nettoyage Épendymocytes Contribuent à la production et la circulation du liquide cérébrospinal  Gliocytes ganglionnaires Protection des ganglions des neurones sensitifs Contrôle les échanges entre les corps cellulaires et les ganglions Les cellules gliales Neurolemmocytes du SNP Gaine de myéline Physiologie du système nerveux Les pompes et les canaux ioniques Dans la membrane plasmique des neurones : Pompes : ◦À sodium et potassium ◦À calcium Canaux ioniques : ◦À fonction passive ◦À fonction active (ou ouverture contrôlée) ◦Canaux ioniques ligand-dépendants ◦Canaux ioniques voltage-dépendants Le potentiel de repos L’extérieur est plus positif que l’intérieur… La pompe Na+ / K+ Le moteur du potentiel de repos ◦ 3 Na+ qui sortent ◦ 2 K+ qui entrent ◦ En action continuelle donc maintien du potentiel de repos  = K+ = Na+ = Ca+ Potentiels gradués Potentiel d’action Potentiels gradué Modification locale et de courte durée du potentiel de membrane Voltage diminue avec la distance franchie Proportionnel à l’intensité ou la force du stimulus ◦ Si le voltage ≥ seuil d’excitation = potentiel d’action au niveau de l’axone Cône d’implantation Modification du potentiel de membrane ◦ Les canaux à ouverture contrôlée s’ouvrent ou se ferment en réaction à des stimulus. ◦ Les canaux voltage-dépendant s’ouvrent ou se ferment en fonction des variations de tension dans la membrane plasmique L’hyperpolarisation et la dépolarisation ◦ Dépolarisation : intérieur de la membrane moins négative (ouverture des canaux Na+ à ouverture contrôlée = ENTRÉE DU Na+) ◦ Hyperpolarisation : intérieur de la membrane plus négative (ouverture des canaux K+ à ouverture contrôlée = SORTIE DU K+) Potentiels gradué Modification locale et de courte durée du potentiel de membrane Voltage diminue avec la distance franchie Proportionnel à l’intensité ou la force du stimulus ◦ Si le voltage ≥ seuil d’excitation = potentiel d’action au niveau de l’axone Cône d’implantation Potentiels gradués et d’action Répond à la Loi du « TOUT ou RIEN »  Le potentiel d’action Prenez une grande inspiration, ça part ! Un phénomène de type tout ou rien 1 État de repos Membrane plasmique [Na+ ] est plus élevée à l’extérieur de la cellule Canaux Na+ et K+ voltage-dépendants fermés [K+ ] est plus élevée à l’intérieur de la cellule © Marieb et al. (2015) Anatomie et physiologie humaine 2 Dépolarisation Membrane plasmique Na + Seuil d’excitation Ouverture des canaux Na+ voltage- dépendants Si dépolarisation > seuil d’excitation = © Marieb et al. (2015) Anatomie et physiologie humaine 3 Repolarisation Membrane plasmique Ouverture des canaux K+ voltage- dépendants K+ © Marieb et al. (2015) Anatomie et physiologie humaine 4 Hyperpolarisation Membrane plasmique Certains canaux K+ restent ouverts © Marieb et al. (2015) Anatomie et physiologie humaine Le potentiel d’action se propage Facteurs qui influencent la vitesse de propagation d’un potentiel d’action 1. La myélinisation de l’axone (conduction saltatoire) 2. Le diamètre de l’axone (plus il est grand, moins de résistance au déplacement des ions, plus la propagation est rapide) Oligodendrocyte La synapse est le lien entre un neurone et une autre cellule La plasticité des synapses ◦ Les synapses peuvent se faire et se défaire en tout temps. La plasticité est plus grande dans l’enfance. ◦ Les synapses souvent utilisées deviennent « facilitées ». Plus la synapse est utilisée, plus le neurotransmetteur devient efficace. ◦ Les synapses peu utilisées peuvent devenir moins sensibles et même complètement disparaître. ◦ Élagage synaptique : Élimination des synapses (entre l’enfance et la puberté) Les neurotransmetteurs Composés organiques de petites tailles qui : ◦ Sont synthétisés par des neurones et entreposés dans des vésicules ◦ Sécrétés lorsqu’un potentiel d’action provoque l’entrée du calcium dans le cytoplasme ◦ Se fixent à un récepteur spécifique qui se trouve sur une cellule cible (neurone, muscle ou glande) ◦ Déclenchent une réponse chez la cellule cible Effet du neurotransmetteur dépend : Sorte de neurotransmetteur (environ 100 de connus) Sorte de récepteur Sorte de canal  Potentiel postsynaptique excitateur (PPSE)  Potentiel postsynaptique inhibiteur (PPSI)  Chaque neurone reçoit des PPSE et des PPSI Ex. neurone moteur S’il y a plus de PPSE que de PPSI, le neurone moteur est dépolarisé au-delà du seuil et il y a influx S’il y a plus de PPSI que de PPSE, le neurone moteur ne se dépolarise pas, il n’y a pas d’influx Ex. modulation de la douleur Si le neurone inhibiteur est actif, le neurone d’association devient peu sensible (plus difficile à dépolariser) La sommation des potentiels gradués (ou postsynaptiques) Au niveau des dendrites et du corps cellulaire Loi du tout ou rien n’est pas respectée Les potentiels gradués s’atténuent à mesure qu’ils s’éloignent de la synapse Un seul PPSE est trop faible pour déclencher un potentiel d’action dans un neurone postsynaptiques Sommation temporelle (PPSE ou PPSI coup sur coup) et spatiale (PPSE ou PPSI dans plusieurs synapses) La sommation Message d’inhibition ou d’excitation  Le neurotransmetteur s’échappe de la fente synaptique Et Le neurone présynaptique absorbe le neurotransmetteur comment ça Les cellules gliales absorbent le s’arrête ? neurotransmetteur Le neurotransmetteur est décomposé par une enzyme Les 4 classes de neurotransmetteurs Acétylcholine ◦ Un des neurotransmetteurs les plus répandus ◦ Jonction neuromusculaire ◦ Acétylcholinestérase Les 4 classes de neurotransmetteurs Amines biogènes ◦ Neurotransmetteurs dérivés des acides aminés ◦ Ex. Adrénaline, dopamine (contrôle des mouvements, apprentissage, mémoire, motivation, recherche de plaisir), sérotonine (humeur, sommeil, appétit) ◦ Cocaïne et ecstasy  blocage du recaptage (dépendance, sentiment de confiance, plaisir, niveau d’énergie, euphorie) ◦ Inhibiteur sélectif du recaptage de la sérotonine (ISRS) et traitement de la dépression Les 4 classes de neurotransmetteurs Acides aminés ◦ Ex. glutamate (cognition, apprentissage, mémoire), GABA (inhibiteur cérébral, tonus musculaire, augmentation de ses effets par l’alcool et les benzodiazépine). Neuropeptides ◦ Substance P (excitateur important qui intervient dans la perception de la douleur), endorphine (rôle analgésique en diminuant les effets de la substance P  sensation de bien-être) La neuromodulation Quelques modes d’action des drogues et des médicaments ◦ Effet agoniste ◦ La drogue a le même effet que le neurotransmetteur ◦ La drogue empêche la reprise du neurotransmetteur ◦ Effet antagoniste ◦ La drogue bloque le récepteur du neurotransmetteur ◦ La drogue empêche la sécrétion du neurotransmetteur