Cours 3 - Neurone, synapses et neurotransmetteurs Flashcards
Comment le système nerveux transmet les informations ?
Le neurone doit :
- décider d’envoyer un signal (électrique)
- propager le signal avec fidélité (électrique)
- transmettre le signal à une autre cellule (chimique)
Quelle est la seule réponse efférente chez l’humain ?
des contractions musculaires
Quel est le type de transport des produits dans le soma ?
transport axoplasmique antérograde
Quel est le type de transport par lequel le soma récupère les déchets ?
transport axoplasmique rétrograde
Quelle est la fonction des dendrites ?
ce sont des branches par lesquelles le soma reçoit des signaux afférents d’autres neurones qui s’y attachent par leurs boutons terminaux
Qu’est-ce que le sommet axonal ?
c’est un lieu au début de l’axon où il y a sommation de l’ensemble des signaux qui mèneront à la génération du potentiel d’action dans l’axone
Que se passe-t-il dans la terminaison synaptique ?
C’est une région d’entreposage et de libération des vésicules synaptiques contenant le transmetteur chimique destiné à la synapse
Quelle est la principale action du neurotransmetteur ?
il a une influence sur le potentiel électrique de la membrane de la cellule cible
Quelle est la concentration extracellulaire VS intracellulaire du potassium (K+), du sodium (Na+), du chlore (CL-) et du calcium (CA++) ?
K+ : 5 extra et 140 intra
Na+ : 140 extra et 5-15 intra
Cl- : 110 extra et 4-30 intra
Ca++ : 1-2 extra et 0.0001 intra
De quoi est composé la membrane neuronale ?
une bicouche phospholipidique imperméable aux ions avec des canaux (protéines) transmembranaires permettant le passage d’ions de manière spécifique et contrôlée
Quels sont les deux types de canaux ioniques ?
Actif : requiert de l’énergie pour pomper l’ion contre son gradient naturel, ces canaux instaurent des gradients de concentration ioniques
Passif : permet à l’ion de se diffuser à travers la membrane selon son gradient (de haute à basse concentration) sans énergie, ces canaux sont spécifiques et régularisés car ils peuvent être ouverts et fermés selon certains conditions
Pour quelle raison l’intérieur de la cellule est d’emblée plus négatif que l’extérieur ?
En raison des protéines à charges négatives
Qu’est-ce qui cause les fluctuations du potentiel transmembranaire ?
Les différences de concentrations ioniques de part et d’autre de la membrane –> établies par les transporteurs d’ions (pompes ionique)
La perméabilité sélective des membranes –> due aux canaux ioniques
Qu’est-ce qui maintien le potentiel membranaire
Le canal actif Na+K+ ATPase qui pompe continuellement le sodium à l’ext et le potassium à l’int (contre le gradient naturel) au coût d’énergie qui est l’ATP
*20% de l’énergie du cerveau est dépensé par ces canaux
Quel est le potentiel d’équilibre de la membrane neuronale ?
-70 à -90 mV
Pour le potentiel au repos est très semblable au potentiel d’équilibre du potassium ?
Ce sont les seuls canaux ouverts au repos car ils sont passifs
Quel est lepotentiel d’équilibre du potassium, du sodium et du chlore ?
K+ : -95 mV
Na+ : 80 mV
Cl- : -80mV
Quels sont les 3 états possibles des canaux sodiques passifs de la membrane neuronale ?
Fermé : imperméable au Na+, état de la membrane au repos
Ouvert : perméable au Na+
Désactivé : imperméable et incapable de s’ouvrir
Qu’est-ce qui permet aux canaux sodiques passifs de passer de l’état fermé à ouvert ?
Un changement de potentiel qui atteint un certain seuil –> la membrane neuronale devient alors perméable au Na+ –> potentiel membranaire change soudaiement en direction du potentiel d’équilibre du NA+ (80 mV)
Sous quelle forme se propage le signal le long de l’axone ?
sous forme d’électricité
Quelles sont les 3 caractéristiques que doit avoir le potentiel d’action ?
- Tout ou rien : même amplitude peu importe la nature du stimulus initial)
- Déclenché par l’atteinte d’un seuil
- Ne se dégrade pas
Qu’est-ce qui fait en sorte que le neurone décide d’envoyer un potentiel d’action ?
Caractéristiques propres au neurone
L’info qui lui est communiqué de son environnement : autres neurones, autres cellules (récepteurs), espace extracellulaire
Comment se produit le potentiel d’action ?
1) Au sommet axonal, la membrane au repos contient des canaux sodiques fermés et la membrane est donc imperméable au Na+ au repos. Seuls les canaux potassiques sont ouverts et le potentiel membranaire est de -70 mV.
2) Les dendrites du soma reçoivent sans cesse des signaux d’autres neurones ou de cellules réceptrices qui modifient le potentiel membranaire du neurone. Certains signaux sont excitateurs (PPSE) et d’autres inhibiteurs (PPSI).
3) Si la membrane atteint le seuil de -55 mV, les canaux sodiques voltage-dépendants du sommet axonal sont activés et s’ouvrent.
4) La membrane est perméable au Na+ et le gradient de concentration assure un influx massif de Na+ vers l’intérieur de la cellule provoquant un changement rapide du potentiel membranaire en direction du potentiel d’équilibre du Na+. La membrane se dépolarise et atteint une valeur positive. Cette dépolarisation massive est le potentiel d’action.
Qu’est-ce qu’un potentiel post-synaptique excitateur ?
Pousse la membrane vers une dépolarisation, rend le potentiel de repos négatif plus positif
Qu’est-ce qu’un potentiel post-synaptique inhibiteur ?
Pousse la membrane vers une hyperpolarisation, rend le potentiel de repos déjà négatif plus négatif
Qu’est-ce qui causent les PPSE et les PPSI ?
PPSE : généralement causé par l’entrée d’ions positifs
PPSI : généralement causé par l’entrée d’ions négatifs
Quelles sont les trois phases majeures du potentiel d’action ?
Dépolarisation
Repolarisation
Post-hyperpolarisation
Qu’est-ce que qui cause une dépolarisation ?
Activation des canaux sodiques déclenchée par une dépolarisation du seuil initial
Une fois la dépolarisation enclenchée, qu’est-ce qui fait en sorte qu’elle s’arrête après 0.5 ms et que la membrane ne reste pas dépolarisée en permanence ?
Après 0.1 ms, le canal sodique devient fermé et inactivé
La membrane retourne à son potentiel d’origine en 1 ms
Qu’est-ce qui cause la repolarisation ?
Vers la fin de le période de dépolarisation, canaux potassiques s’activent en plus grande nombre qu’au repos –> augmentation de la conductance potassique –> membrane s’approche de sa condition d’origine (imperméable au Na+ et perméable au K+) –> retour vers le potentiel d’équilibre du K+
Qu’est-ce qui cause la post-hyperpolarisation ?
La membrane devient plus négative qu’à l’origine à cause de l’ouverture supplémentaire de canaux potassiques provoquée par la dépolarisation
Qu’est-ce que la période réfractaire ?
Brève période suite à un potentiel d’Action où aucun autre potentiel d’action ne peut être déclenché
Quelles sont les deux parties de la période réfractaire ?
Deux parties qui se suivent chronologiquement :
Période réfractaire absolue : aucun stimulus, peu importe son intensité ne peut provoquer un autre PA
Période réfractaire relative : un stimulus de forte intensité peut provoquer un autre PA, mais la stimulation nécessaire est plus élevée qu’au repos
Qu’est-ce qui cause la période réfractaire absolue ?
Inactivation des canaux sodiques suite à leur activation, ceux-ci ne peuvent plus s’ouvrir durant une période
Qu’est-ce qui cause la période réfractaire relative ?
La post-hyperpolarisation causée par l’activation de canaux potassiques supplémentaires, potentiel membranaire est plus négative qu’au repos, il faut donc une stimulation plus forte pour créer le potentiel d’action
Combien de fois par seconde le potentiel d’action peut être provoqué?
1000 fois
Qu’est-ce qui fait en sorte qu’une stimulation sera suffisante pour déclencher un potentiel d’Action ?
Lorsque la somme des PPSE moins la somme des PPSI cause la membrane post-synaptique de dépasser le seuil de dépolarisation
Sommation SPATIALE + TEMPORELLE
Une fois déclenchée au sommet axonal, jusqu’à où se propage le potentiel d’action ?
Jusqu’à la terminaison présynaptique
Qu’est-ce qui assure la propagation du potentiel d’Action tout au long de l’axone ?
à mesure que la membrane est dépolarisée, les canaux sodiques plus distaux sont activés
Dans quel cas est-il possible d’avoir une propagation du potentiel d’action dans le sens inverse, antidromique ?
si la dépolarisation initiale n’est pas au soma, par exemple due à un choc électrique
Pourquoi la vitesse de propagation doit être suffisante ?
pour permettre une réaction dans un délai approprié
De quoi dépend la vitesse de conduction des axones ?
Dépend du diamètre des fibres nerveuses (plus le diamètre est large, moins la résistance interne est grande et plus la propagation est rapide) et de leur myéline (fibres myélinisées sont plus rapides)
Pourquoi certaines fibres ont des caractéristiques leur permettant d’être plus rapides que d’autres ?
Dépendament de la fonction de la fibre et de la nécessité de propager un message rapide et précis
Ex : intégration de l’info sensorielle, muscles réflexes
De quoi est composé la gaine de myéline ?
C’est une substance composée de lipides et de protéines
Quelles sont les deux types de cellules gliales qui forment la gaine de myéline ?
oligodendrocytes dans le CNS
cellules de Schawnn dans le SNP
Que sont les noeuds de Ranvier ?
C’est l’espace entre les couches de myéline où la membrane est exposée directement au milieu extracellulaire
Environ à tous les 1,5 mm de l’axone
Quels sont les deux types de propagation du potentiel d’action ?
Conduction passive
Propagation slatatoire
Comment se produit la conduction passive du potentiel d’action ?
Axone n’a pas de myéline alors la propagation se fait en déclenchant une vague de dépolarisation tout au long de la membrane de l’axone. Le courant dépolarisant d’étend passivement le long de l’axone.
Le courant déclenche ensuite l’ouverture de canaux sodiques séquentiellement en une direction, ce qui maintient la vague de dépolarisation.
Quel est l’avantage et le désavantage de la conduction passive ?
Avantage : aucune dégradation du signal
Désavantage : lent et coût métabolique élevé
Pourquoi il n’est pas possible que la propagation se fasse à rebours dans la conduction passive ?
Les canaux sodiques sont inactivés et se ferment. Cela limite aussi l’intervalle entre deux potentiels d’action
Comment se produit la propagation saltatoire ?
La myéline permet à la décharge du potentiel d’action de se propager dans l’axone plus loin et plus rapidement sans dépendre d’une dépolarisation membranaire continuelle. Il n’y a pas de canaux sodiques dans la région de l’axone où c’est myélinisé. Le potentiel d’action n’est généré qu’aux noeuds de Ranvier et saute d’un noeud à l’autre.
Quel est l’avantage et le désavantage de la propagation saltatoire ?
Avantage : La propagation est plus rapide.
Désavantage : Le signal se détériore progressivement entre les noeuds de Ranvier à cause d’une perte d’énergie progressive. Aux noeuds de Ranvier, le signal est renforcé de manière active (énergie-dépendante) –> permet qu’il n’y ait pas de dégradation du signal sur de longues distances
Quelle est la vitesse de propagation du signal lorsque l’axone est myélinisée et lorsque l’axone ne l’est pas ?
Myélinisé : jusqu’à 150 m/s
Non- myélinisé : 0.5 à 10 m/s
Quels sont les deux éléments nécessaires à la production de signaux électriques dans le neurone ?
Des gradients de concentration transmembranaires –> transporteurs d’ions
Une modification rapide et sélective de la perméabilité ionique –> canaux ioniques