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.
LA COMMUNICATION NEURONALE
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.
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.
(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.
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 nuds.
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.