CM2 - Chapitre 2: Le Support de l'Information Nerveuse

CM2 - Chapitre 2 : Le support de l'information nerveuse samedi 1 avril 2023 17:19 II. Le support de l'information nerveuse 1. Le potentiel d'action 2. La transmission synaptique Chapitre 2 : Le support de l'information nerveuse A. Le potentiel d'action C'est le message électrique qui permet la co...

CM2 - Chapitre 2 : Le support de l'information nerveuse samedi 1 avril 2023 17:19 II. Le support de l'information nerveuse 1. Le potentiel d'action 2. La transmission synaptique Chapitre 2 : Le support de l'information nerveuse A. Le potentiel d'action C'est le message électrique qui permet la communication entre neurones et aussi entre les neurones et autres cellules avec lesquelles elles doivent communiquer. C'est un phénomène électrique qui dure 2 à 3 ms. Il y a naissance au niveau du cône d'implantation qui est la zone de jonction entre le corps cellulaire et l'axone. • Le cône d'implantation : c'est une zone de jonction entre axone et corps cellulaire, la naissance de la variation électrique. Cette variation électrique va ensuite circuler dans l'axone jusqu'à la terminaison axonale. Le potentiel d'action a un sens de circulation : corps cellulaire > terminaison axonal (et JAMAIS l'inverse). Ce phénomène électrique va se propager tout le long de l'axone. Le Potentiel d'Action a été créé lorsqu'une inversion du potentiel membrane d'une amplitude d'environ 100 Mv se produit faisant passer la polarité de cellule de -70 mv à 30 mv. L'amplitude total de cette variation électrique est de 100 mv en moyenne. Le Potentiel d'Action se compose de 3 phases qui sont la dépolarisation, repolarisation et l'hyperpolarisation. ○ Mv = mille Volt PsychoBiologie (L2S4) Page 1 • Flux ionique du potentiel d'action : ○ Phase ascendante (dépolarisation) polarité positive jusqu'au négatif à une phase descendante (repolarisation) avec une polarité des cellules très négative. Progressivement, la polarité va redevenir normale pour un retour norma (= - 70 mV). Composée de 3 phases : • Dépolarisation ○ Phase au cours de laquelle la cellule passe d'une polarité négative à positive ○ Intérieur cellule abandonne son potentiel de repose négatif pour prendre potentiel positif ○ Polarité -55 mV : seuil de dépolarisation = moment clé de cette phase ▪ À partir de ce moment, le phénomène ne peut plus s'interrompre une fois ce cap franchit = canaux Na+ vont s'ouvrir et ne peuvent que continuer à s'ouvrir et donc la polarité ne peut continuer à augmenter = pas d'interruption possible ni de diminution de polarité. ▪ Loi du tout ou rien (pas de retour possible sur ce phénomène) ▪ Le traitement de l'information ne peut plus s'interrompre ni s'annuler • Repolarisation ○ Polarité de la cellule ayant atteint son max de polarité positive alors la polarité s'inverse et redescend vers des polarités négatives ○ Les canaux Na+ doivent se fermer et ouverture des canaux K+ ○ Ainsi la polarité intérieur de la cellule redevient plus négative ○ Cette cellule ne peut conduire aucune autre information = Période Réfractaire Absolue (aucun autre Potentiel d'Action ne peut avoir lieu dans cette cellule tant que sa polarité n'est pas redevenue à des polarités suffisamment négative) • Hyperpolarisation ○ Fermeture massive de canaux K+ met du temps à se fermer -> polarité devient trop négative (-90 mV) = Période Réfractaire Relative : seuil de dépolarisation étant + difficile à atteindre = pas impossible à conduire une autre information mais juste peu probable ○ Il faut rétablir les concentrations ioniques de part et d'autre de la membrane = intervention pompe ionique qui va établir par la force (consommation d'énergie) les concentrations de Na+ à l'extérieur de la cellule et de K+ à l'intérieur de la cellule • 2 paramètres principaux qui codent l'intensité de la stimulation : PsychoBiologie (L2S4) Page 2 ○ L'intensité est codée par la fréquence car il n'est pas codé par l'amplitude (+ l'intensité d'une stimulation est élevée + la fréquence des Potentiel d'Action sera élevée). ○ Le nombre de fibres nerveuses dans lesquelles va circuler le Potentiel d'Action sera proportionnel à l'intensité de la stimulation (+ il y a de fibres + il y a d'intensité). Propagation du Potentiel d'Action : • Avec fibres nerveuses non myélinisées ○ Propagation dite de proche en proche qui en s'ouvrant déclenche l'ouverture des canaux adjacents ○ Mode de conduction simple ○ L'information circule de façon unidirectionnelle (cône d'implantation -> arborisation) car les canaux Na+ sont inactivés après le passage du PA • Avec fibres nerveuses myélinisées ○ Les phénomènes électriques se recréent au niveau des nœuds de Ranvier (sauts) ○ Conduction saltatoire = conduit l'information + rapidement que le mode de conduction de proche en proche ○ + l'intervalle entre 2 nœuds de Ranvier est important et + la vitesse de conduction est élevée Potentiels Post-synaptiques : PsychoBiologie (L2S4) Page 3 • Variation électrique se produisant les cellules nerveuses. Il est essentiel de les distinguer des Potentiel d'Action • Ils ne se forment pas au même endroit, ils n'ont pas la même faciliter de circuler • Mini variations électrique pour être positives (PPSE : excitateurs) ou négatives (PPSI : inhibiteurs) • Ils ne suffisent pas à eux-mêmes à déclencher un PA car l'amplitude de ces signaux est trop faible pour atteindre le seuil de dépolarisation • Des potentiels locaux et transitoires qui ne circulent pas et se dissipent dans le temps • Sont à l'origine de la création d'un PA (2 possibilités) : ○ Ces variations doivent s'additionner au même endroit ou au même moment pour atteindre le seuil et déclencher un PA (dans le temps et dans l'espace) ○ Dans le temps (sommation temporelle) ▪ PPSE provenant d'une seule synapse vont s'additionner car se succèdent très rapidement les uns aux autres qui aboutissent au même résultat ainsi le seuil est franchi et génère un PA ○ Dans l'espace (sommation spatiale) ▪ Convergence de plusieurs PPSE sur une seule synapse puis s'accumule et génère une variation électrique + importante = PA • Chaque neurone établisse plusieurs milliers de synapses donc des milliers de PPS au même PsychoBiologie (L2S4) Page 4 • Chaque neurone établisse plusieurs milliers de synapses donc des milliers de PPS au même moment ○ Le résultat général > -50 mV = PA ○ Le résultat général < -50 mV ) = pas de PA = pas connaissance de cette information ○ Les résultats viennent du calcul géant s'appelant l'intégration synaptique B. La transmission synaptique • Les synapses ce sont les zones de contact entre les neurones / cellules gliales, ect… Chaque neurone est en contact avec d'autres milliers de neurones. On estime 50 000 synapses pour chaque neurone. ○ Il existe 3 types de synapses : 1. Synapse axoDentritique (contact sur la dendrite) 2. Synapse axoSomatique (contact sur le corps cellulaire) 3. Synapse axoAxonale (contact sur l'axone) • Il existe 2 grandes catégorie de synapse : chimique et électrique Les synapses électriques : ○ Au cours du développement embryonnaire, le nombre de synapse électrique est assez élevé car elles permettent de coordonner la croissance et la maturation de grandes population de neurone. Chez les mammifères adultes, ces synapses sont beaucoup moins nombreuses mais on les retrouvent entre les cellules gliales et de la musculature lisse. ○ Il y a une transmission très rapide car on les retrouve dans des populations de cellule dont l'activité doit être synchronisé, rythmique car elles ont une très grande rapidité de transmission de l'information. ○ La transmissions de l'information se fait par simple passage de courant électrique d'une cellule à la suivante, les deux cellules étant séparées par un espace, une fente synaptique particulièrement étroite de façon à réduire la déperdition de courant entre les deux cellules. ○ Ces tunnels ou il y a la connexions est appelés des connexon qui seront soit ouvert ou fermés pour permettre ou non le passage d'ions directement de la cellule pré-synaptique à la cellule post-synaptique. ○ La particularité des synapses électriques, c'est qu'elles permettent la circulation du courant dans les deux sens donc elle permettent la circulation de l'information pré et post-synaptique. • Les synapses chimiques : elles sont pour la majorité des synapses. ○ Le principe serait que la synapse chimique fonctionne grâce à un neurotransmetteur stockés dans des vésicules synaptique, qui elles-mêmes se situent dans le bouton synaptique c'est-à-dire l'extrémité de la terminaison axonal. ○ Le neurotransmetteur va se fixer sur des récepteurs post-synaptique qui se trouve dans la membrane région réceptrice c'est-à-dire essentiellement dans les dendrites des PsychoBiologie (L2S4) Page 5 la membrane région réceptrice c'est-à-dire essentiellement dans les dendrites des neurones post-synaptique. Il y a l'évènement en domino, cet évènement électrique provoque l'ouverture de canaux calcium qui va donc entrainer une entrée massive des canaux calcium dans la cellule pré-synaptique. ○ Cette élévation intra-cellulaire de calcium entraine la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane synaptique et ils vont migrer vers la membrane synaptique pour fusionner et libérer un certain nombre de neurotransmetteur (exosytose = phénomène de la libération d'une certaine quantité de neurotransmetteurs). ○ Le neurotransmetteur va se lier au récepteur post-synaptique ce qui déclenche l'ouverture des canaux ioniques associés à une entrée massives d'ions dans la cellule post-synaptique, ce qui va générer un potentiel post-synaptique excitateur si les ions sont positifs et post-synaptique inhibiteur si les ions sont négatifs. ○ Puis le neurotransmetteur se détache du récepteur post-synaptique. Une fois que le récepteur est libéré de ces molécules neurotransmetteur, les canaux ioniques se referment et la cellule post-synaptique est prête à fonctionner à nouveau c'est-à-dire prête à transmettre une nouvelle information. ○ Le neurotransmetteur retourne dans la phone synaptique. Les 3 types de récepteurs post-synaptique : • Les récepteurs ionotropes qui se caractérisent par le faite que le canaux ionique est situés au centre du récepteur. Lorsque le neurotransmetteurs fixe sur son site de liaison, les sous-unités (différentes parties du récepteur qui sont assemblés se déforme légèrement ouvrant ainsi le canal ionique situés au centre et donc permettant l'entrée d'ions dans le cellule postsynaptique. ○ Ions positifs = potentiel post-synaptique EXCITATEUR ○ Ions négatifs = potentiel post-synaptique INHIBITEUR • Les récepteurs métabotropes : le canal ioniques est situés à proximité du récepteur et sont donc dissocié. Ces canaux ioniques vont être ouvert grâce à l'activation de messager intracellulaire qui peuvent être de deux sortes. Soit des protéines G (libre dans le cytoplasme et qui vont pouvoir se déplacer) ou ce qu'on appelle des seconds messagers = l'AMP cyclique qui vont donc se déplacer et aller activer le canal ionique c'est-à-dire déclencher son ouverture. ○ Les récepteurs métabotropes ont la capacité à moduler le signal post-synaptique et en particulier à l'amplifier puisqu'ils peuvent déclencher un nombre variable de canaux ioniques. Ces récepteurs métabotropes assurent une transmission assez lente de l'information en raison de la complexité de leur fonctionnement du aux étapes qui sont nécessaires et notamment l'activation des seconds messagers. • Les auto-récepteurs (exemple de la synapse dopaminergique) : sont des récepteurs présynaptique qui permette d'assurer les voies de feed-back qui permette de réguler à la hausse ou à la baisse les neurotransmetteurs. 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