Le message nerveux
Lors d'un reflexe, différents messages nerveux circulent à travers le système nerveux. L'étude de ces messages nous permet de dire qu'ils sont chargés électriquement.
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Propriétés électriques d'un neurone
La membrane d'un neurone possède une polarité naturelle qu'on nomme potentiel de repos. Lorsqu'aucune stimulation n'est appliquée, la membrane est chargée positivement, alors que l'axioplasme (cytoplasme) est lui, chargé négativement. Si l'on stimule électriquement ce neurone, on remarque qu'une dépolarisation se produit : l'espace d'un instant, l'axioplasme se charge positivement alors que la membrane devient négative. On remarque que cette dépolarisation se propage le long de l'axone. La vitesse de propagation est d'autant plus grande que le diamètre de l'axone est grand et sa membrane myélénisée. La dépolarisation momentanée d'un neurone est appelée potentiel d'action ou P.A. Le neurone réagit de la même façon à une stimulation le temps que celle-ci dépasse l'intensité dite seuil.
Le message nerveux
Le message nerveux est codé. On remarque que le nombre de P.A. varie en fonction de l'intensité. Pour une première intensité, un seul P.A. se propagera le long du nerf; pour une seconde plus élevée, 3 P.A. se formeront et ainsi de suite. Le message nerveux est aussi codé dans le temps : si on prolonge une stimulation électrique qui crée au départ un seul P.A., on constate au bout d'un certain temps qu'un second s'est formé.
Les schémas d'arcs réflexes montrent qu'à certains moments les messages nerveux doivent passer des synapses reliant deux neurones. Certaines de ces synapses sont dites à transmission directe : c’est-à-dire qu'aucune fente ne vient entraver la propagation du message nerveux. Alors que d'autres au contraire (dites à transmission indirecte) gènent la propagation du message nerveux par une fente.
La fente synaptique
L'arrivée d'un potentiel d'action à la terminaison d'une fibre nerveuse (dite présynaptique), entraîne le phénomène d'exocytose des cellules neurotransmettrices (c’est-à-dire que les neurotransmetteurs traversent la membrane présynaptique pour se rendre dans la fente synaptique). Les neurotransmetteurs se fixent alors aux récepteurs qui leur sont spécifiques sur la membrane postsynaptique. Deux cas de figure sont alors possibles :
- si les neurotransmetteurs sont dits excitateurs, un potentiel postsynaptique excitateur se crée alors sur la fibre postsynaptique.
- si les neurotransmetteurs sont dits inhibiteurs, un potentiel postsynaptique inhibiteur se crée alors sur la fibre postsynaptique.
On sait qu'un neurone n'est capable de fabriquer qu'un seul type de neurotransmetteur : une fente synaptique est donc soit inhibitrice soit excitatrice. Les neurotransmetteurs sont très vites dégradés par des enzymes et retournent en morceaux dans le neurone présynaptique.
Le PPS inhibiteur crée en fait une hyperpolarisation de la membrane qui n'est pas favorable au potentiel d'action. Le PPS exitateur crée en fait une légère dépolarisation de la membrane qui va dans le sens du P.A.
Le neurotransmetteurs excitateur le plus fréquent est l'acétyl-choline alors que l'inhibiteur est le G.A.B.A. Certaines drogues perturbent le système nerveux car leurs substances sont détectées par l'organisme comme les neurotransmetteurs. Il existe en effet plus de 500 molécules qui sont reconnues comme tels et utilisées par l'organisme.
L'intégration nerveuse
Un neurone est connecté à plusieurs dizaines de milliers d'autres neurone, il est donc inimaginable de traiter individuellement chaque potentiel postsynaptique. Le neurone effectue donc une sommation algébrique des potentiels et c'est ce phénomène qu'on appelle intégration nerveuse. Cette sommation aboutie donc soit à une hyperpolarisation : dans ce cas le neurone ne réagit pas; soit à une dépolarisation : il y a alors création d'un P.A. si l'intensité seuil est atteinte.