À l'origine
de toute pensée et de toute action, il y a des influx
nerveux qui parcourent nos neurones. Ceux-ci ne sont rien d'autre que le mouvement
de molécules inorganique chargées à travers la membrane neuronale.
Mais ce mouvement de charges ne nous permettrait
jamais d'avoir
conscience de nous-même si leur coordination n'était déterminée
par les propriétés des canaux de la membrane neuronale. Les propriétés
de ces grosses protéines implantées dans la membrane sont quant
à elles établies par notre génome, fruit de l'évolution.
La
propriété fondamentale de la membrane est d'être semi-perméable.
En d'autres termes, de laisser passer certaines molécules chargées,
aussi appelées ions, plus facilement que d'autres.
Parmi
ces ions qui jouent un rôle important dans le système nerveux, le
potassium (K+) qui possède une charge positive est celui qui traverse le
mieux la membrane au repos. Le sodium (Na+) qui a lui aussi une charge positive
et le chlore (Cl-) qui a une charge négative, circulent plus difficilement
à travers la membrane. De grosses molécules chargées négativement
à l'intérieur de la cellule ne peuvent en sortir mais influencent
aussi le potentiel de la membrane. Pour compléter le tableau, notons que
l'ion calcium (Ca++) joue aussi un rôle important, mais au niveau de la
transmission synaptique.
Le potentiel de repos
est l'équilibre qui résulte de la répartition de ces ions
de part et d'autre de la membrane. Dans cet état de base qui sera modifié
par le passage de l'influx nerveux, l'intérieur du neurone est chargé
négativement par rapport à l'extérieur. Ce potentiel de repos
est d'environ - 70 millivolts.
(cliquez sur 4. Resting Membrane Potential)
La distribution
de ces ions ainsi que leur déplacement respectif lors de l'influx nerveux
sont résumés ici (cliquez sur chaque étape pour voir le phénomène
correspondant) :
Durant cette période dite
" réfractaire ", la membrane ne peut pas générer
un nouvel influx nerveux, ce qui force le cycle d'ouverture des canaux ioniques
à se déplacer vers la région voisine sur la membrane. Et
c'est ainsi que l'influx va se propager le long de l'axone.
C'est grâce à
la transmission synaptique que l'influx
électrique peut passer d'un neurone à l'autre. Ce passage est
assuré par des molécules chimiques, les
neurotransmetteurs, qui se fixent sur des récepteurs.
En variant la quantité de neurotransmetteurs émis, de récepteurs
disponibles, ou encore de l'affinité entre les deux, nos synapses se modifient
constamment pour nous permettre d'apprendre.
La
transmission synaptique est donc un mécanisme omniprésent à
l'origine de la
grande plasticité de notre cerveau. En effet, des dizaines de fois
par seconde, à l'extrémité de chacun de nos milliards de
neurones, se produisent les événements suivants (cliquez sur chaque
étape pour voir le phénomène correspondant) :
Ces quatre grand moments de la
transmission synaptique comprennent évidemment chacun d'autres
étapes...