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AideLien : Action PotentialLien : Sounds of pattern of firing Lien : A flexible and powerful simulator of neurons and networks
Lien : Tutorial 6: The Action PotentialLien : Tutorial 10: Temporal and Spatial SummationLien : action potentials are not binary digitsLien : Neuroscience: Making connections

L’excitabilité de l’axone : un autre moyen de moduler le signal

Dormir pour nettoyer et réinitialiser le cerveau

De l’excitabilité membranaire à la conscience subjective

Pourquoi notre cerveau est-il si énergivore ?

« La cognition incarnée », séance 3 : Le cerveau humain : développement, communication et intégration neuronale, organisation générale

« La cognition incarnée », séance 5 : Activité endogène, oscillation et synchronisation de l’activité dynamique du cerveau

Des dogmes qui tombent

Un potentiel excitateur amène l'entrée de charges positives à l'intérieur du neurone. On dit alors que le neurone est dépolarisé parce que son potentiel membranaire est moins négatif que son potentiel de repos (situé aux alentours de - 70 mV).

Un potentiel inhibiteur produit quant à lui un potentiel membranaire plus négatif que le potentiel de repos, l'éloignant d'autant plus du seuil de déclenchement du potentiel d'action. On dit alors que le neurone est hyperpolarisé.

Lien : Tutorial 12: Ionotropic Receptors in Postsynaptic Membranes
LA COMMUNICATION NEURONALE
LA MYÉLINISATION DES AXONES

Le potentiel d'action est le terme technique pour décrire l'influx nerveux. Il s'agit d'une dépolarisation brève et réversible qui se propage le long de l'axone. Il diffère du potentiel récepteur (ou potentiel synaptique) à plusieurs égards.

Tout d'abord, le potentiel d'action ne se propage pas de façon passive, mais bien activement grâce à des canaux ioniques spéciaux que possède l'axone : les canaux sensibles au voltage. De plus, chez les mammifères, un dispositif particulier permet d'accélérer la propagation du potentiel d'action.

Ce processus requiert aussi de l'énergie de la part du neurone qui doit entretenir l'activité de pompes ioniques qui servent à rééquilibrer les charges de part et d'autre de la membrane après le passage d'un potentiel d'action.

Les potentiels d'action sont aussi d'amplitude et d'intensité invariables. Leur génération fonctionne sur le mode " tout ou rien ". Sous le seuil d'excitation du neurone, rien ne se passe. Par contre, que l'intensité du stimulus déclencheur soit à peine au-dessus du seuil ou le dépassant largement, cela ne fait aucune différence : un potentiel d'action, toujours pareil pour une cellule donnée, est produit.

Par conséquent, un neurone ne peut transmettre de l'information qu'en variant la fréquence de ses potentiels d'action, c'est-à-dire par le nombre de potentiels d'action émis en une seconde.

L'animation suivante montre trois situations possibles de communication entre neurones (cliquez sur chacune pour visualiser le phénomène). Il s'agit de l'enregistrement intra-cellulaire des variations du potentiel de membrane du neurone.

Lien : Neurons: Animated  Cellular & Molecular Concepts (cliquez sur 5. Action Potential)

Le potentiel d'action est donc un renversement temporaire du potentiel électrique de la membrane de l'axone qui dure à peine quelques millisecondes.

Après le passage du potentiel d'action, il y a une brève période réfractaire durant laquelle la membrane ne peut plus être stimulée. Ce phénomène empêche le potentiel d'action de revenir en arrière et lui impose sa fuite en avant, telle une flamme qui parcours une traînée de poudre.

    
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Lien : La sclérose en plaques

Les cellules gliales sont aussi sensibles à notre environnement

Lumière, mélatonine et système immunitaire

Sans myéline, la moelle épinière devrait posséder un diamètre de plusieurs mètres pour que les vitesses de conduction y soient conservées.

Bref survol de dix ans de neurosciences cognitives

LA MYÉLINISATION DES AXONES
LA COMMUNICATION NEURONALE

La myélinisation des axones accélère la conduction de l'influx nerveux d'une façon très originale, sans nécessiter de grands apports d'énergie supplémentaire et sans occuper beaucoup d'espace supplémentaire.

Les noeuds de Ranvier situé entre les régions myélinisées constituent une zone de faible résistance électrique au niveau de laquelle à peu près tous les canaux Na+ de l'axone sont concentrés. C'est donc à cet endroit que les potentiels d'action vont pouvoir se régénérer, après que les courants ioniques qui leur sont associés se soient propagés passivement le long de la gaine isolante entre deux nœuds.

Cette propagation saltatoire permet au neurone de préserver son énergie puisque l'excitation active nécessaire à la propagation de l'influx est restreinte aux petites régions nodales.

Elle permet aussi une grande économie d'espace. En effet, la vitesse de conduction est proportionnelle au diamètre de la fibre pour une fibre myélinisée et à la racine carrée du diamètre pour une fibre non myélinisée. Cela veut dire qu'une fibre non myélinisée devrait avoir un calibre de plusieurs centimètres pour conduire l'influx à la même vitesse (100 m/s) qu'une fibre myélinisée de 20 micromètres de diamètre.

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