Cours 4 : Le potentiel d'action Flashcards
42sur73
Le neurone fonctionne en réponse à une ( )
stimulation
Comment est-ce que Descartes tentait d’expliquer l’information qui s’achemine pour produire un comportement?
Descartes croyait que l’humain était composé de tuyaux vides qui acheminaient l’information le long du système nerveux jusqu’au cerveau, et que le cerveau prennait les décisions face au comportement.
Indicateurs d’activité électrique dans le cerveau
Galvani
expérience et conclusion
il applique de l’électricité à un nerf disséqué et réalise que cela entraîne le mouvement du muscle lié à ce nerf.
Il conclu ainsi que l’électricité traverse le long du nerf.
Électricité
Électricité
Flux d’électrons d’un corps contenant une charge élevée (plus d’électrons) à un corps qui contient une charge plus basse (moins d’électrons)
Électricité
Pôle négatif vs pôle positif
Pôle négatif : C’est la source d’électrons. La charge est élevée.
Pôle positif: Endroit vers laquelle les électrons vont. La charge est faible.
L’électricité est donc le résultat du pôle négatif qui envoi les électrons au pôle positif.
Études de stimulation électrique
Fritsch et Hitzig
Conclusion
La stimulation électrique du néocortex produit des mouvements chez le chien.
ex: si je stimule le cortex moteur = production d’un mouvement
Études de stimulation électrique
Barthalow
Il effectue la première stimulation électrique d’un cerveau humain
Études de stimulation électrique
Caton
Il fût le premier à mesurer l’activité électrique du cerveau en utilisant un voltomètre et des électrodes.
Études de stimulation électrique
Électroencéphalogramme : il enregistre l’____ ____ du ____, représentant l’____ des ____
Enregistrement de l’activité électrique du cerveau qui représente l’activité des neurones.
Études de stimulation électrique
Von Helmholtz
Conclusion
Détermine que la vitesse de transmission de l’information dans le cerveau est trop lente pour la comparer à celle de l’électricité.
Études de stimulation électrique
Selon Bernstein, ce n’est pas la charge électrique mais bien ( ) qui voyage à travers l’axone
comme lancer une roche dans l’eau
Selon Bernstein, ce n’est pas la charge électrique mais bien l’onde qui voyage à travers l’axone
Épilepsie
Que voit-on sur l’électroencéphalogramme d’une personne épileptique?
Chez les épileptiques on remarque une synchronisation neuronale excessive (tracé très anormal sur l’électroencéphalogramme)
Épilepsie
L’épilepsie
Déf et sx
Trouble neurologique commun marqué par des périodes, appelées crises d’épilepsie, pendant lesquelles des neurones s’activent de manière synchronisée et excessive.
Sx:
- Mouvements inhabituels, saccadés, anormaux
Épilepsie
Les crises d’épilepsie apparaissent habituellement après une exposition à…
des stimuli anodins (lumière stroboscopique, écrans vidéo)
évènements qui ne sont pas déclencheurs chez des personnes non épileptiques
Épilepsie
Quelles sont les causes de l’épilepsie
Cause : atteintes neuronales dues à des…
- infections
- traumatismes
- tumeurs
- anomalies structurelles
- mutations génétique des canaux ioniques
Épilepsie
Traitement
- Médicament antiépileptique (dilantin)
- stimulation cérébrale profonde
- ablation ou déconnexion du foyer épileptogène.
Épilepsie
Au niveau neurotransmission, on peut donner des ( ) aux épileptiques pour…
benzodiazépines.
pour ralentir les potentiels d’actions dans le cerveau ; agonistes de GABA.
Électricité
Potentiel électrique
Une charge électrique mesurée en volts.
Électricité
Volt
Mesure de la différence dans le potentiel électrique entre 2 pôles. (du pôle négatif au pôle positif)
Électricité
Voltomètre
Appareil qui mesure la différence dans le potentiel électrique de 2 endroits.
Ce qui est mesuré par le voltomètre dans le neurone est le passage de …
le voltomètre mesure le passage de l’onde électrique (potentiel d’action) le long de l’axone du neurone.
Pourquoi nous sommes-nous tournés vers le calmar géant pour mesurer l’activité électrique?
Car le calmar géant contient un axone beaucoup plus large en diamètre que celle des humains. Celle des humains n’est même pas visible à l’oeil nu et donc il est difficile d’y insérer un électrode.
Cela facilite ainsi les expériences sur la mesure de l’activité électrique.
Qu’est-ce que Hodgkin et Huxley ont fait comme expérience sur le calmar géant?
Ils ont disséqué l’axone du calmar géant et on réussit à le garder fonctionnel dans un bain de liquide salé (similaire aux fluides corporels).
Ils ont donc réussi à décrire l’activité électrique du neurone!
Outils pour mesurer l’activité électrique
Oscilloscope
Appareil servant de voltomètre.
Il est utilisé pour enregistrer les changements électriques dans un axone.
Outils pour mesurer l’activité électrique
Microélectrodes
Ensemble d’électrodes assez petits pour être placés dans un axone.
Ils peuvent être utilisés pour
- mesurer l’activité électrique d’un neurone
- administrer un courant électrique à un neurone (stimulation)
Ions
Cations
Ions chargés positivement.
Ex: Na+ K+
ils se repoussent
Ions
Anions
Ions chargés négativement.
Ex: Cl- A-
Ions
La diffusion
Il s’agit du mouvement des ions d’un endroit en partant d’une concentration plus élevée vers un endroit de moindre concentration pour atteindre un équilibre.
La diffusion fonctionne et dépend du ( ) de ( )
Explique-le
Gradient de concentration : Il représente la différence de concentration entre deux zones, généralement séparés par une membrane.
La diffusion se fait donc d’un endroit plus concentré vers un endroit moins concentré.
Charges électriques
Le gradient de voltage
Il s’agit de la différence de charge entre 2 régions qui permet la transmission des charges si les 2 régions sont interconnectées.
Les charges opposées s’attirent.
Les charges similaires se repoussent.
Les ions passent donc d’une charge plus élevée à une charge plus faible.
Quels sont les 3 facteurs qui influencent l’entrée et la sortie des ions à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule?
- La diffusion
- Le gradient de concentration
- La répartition des charges
Explique, à l’aide d’un dessin, le concept de diffusion avec une membrane étanche.
Si on place du sel dans un bécher d’eau avec un membrane séparatrice (membrane cellulaire) les ions + et les ions - vont se diffuser du même côté.
Explique, à l’aide d’un dessin le concept de diffusion dans le contexte du neurone avec la membrane cellulaire.
l’équilibre est atteint lorsque…
Les protéines dans la cellules forment les canaux qui agissent comme pores pour permettre à certains ions de traverser.
Grâce aux canaux chlore, les ions chlore pourront se diffuser vers l’intérieur de la cellule (concentration moindre). Les ions sodium ne peuvent pas passer.
Comme les charges opposées s’attirent, les Cl- sont réattirés vers les ions chargés positivement (Na+)
L’équilibre est atteint lorsque un côté de la membrane sera chargé positivement et l’autre négativement.
Activité électrique de la membrane
Potentiel de repos
Il s’agit de la charge électrique à travers la membrane sans stimulation.
Potientiel de repos = -70mv ; différence entre le voltage interne et externe de l’axone.
Activité électrique de la membrane
Quelles sont les 4 particules qui prennent part dans le potentiel de repos?
Sodium (Na+)
Chlore (Cl-)
Potassium (K+)
Protéines (A-)
Activité électrique de la membrane
Au repos, la concentration de Na+ et de Cl- est plus élevée à ( ) de la cellule
La concentration de Na+ et de Cl- est plus élevée à l’extérieur de la cellule
Activité électrique de la membrane
Au repos, la concentration de K+ et A- est plus élevée à ( ) de la cellule.
La concetration de K+ et A- est plus élevée à l’intérieur de la cellule.
Activité électrique de la membrane
Vrai ou faux : Les protéines A- peuvent quitter la cellule
faux
Activité électrique de la membrane
Qu’est-ce qui permet au K+ et Cl- de circuler librement vers l’intérieur et l’extérieur de la cellule?
des canaux
Activité électrique de la membrane
Vrai ou faux : Le Na+ circule librement vers l’intérieur de la cellule
faux! des canaux avec barrières empêchent le Na+ de passer librement.
Activité électrique de la membrane
Quel est le rôle des pompes Na+/K+ ?
Elles expulsent le Na+ du liquide intracellulaire et font entrer des ions K+.
Ratio : sort 3 Na+ pour l’entrée de 2 K+
Activité électrique de la membrane
L’hyperpolarisation
Ce que c’est et est attribuable à quoi?
Il s’agit de l’augmentation de la charge électrique au travers de la membrane ; la cellule devient plus négative. (la charge ou la polarité a augmenté par rapport à la valeur du potentiel de repos -70mv)
Attribuable à une entrée de Cl- (intérieur devient plus négatif) et une sortie de K+ (extérieur devient plus positif)
ex: passe de -70mv à -73mv
Question de compréhension
Si la cellule s’hyperpolarise, cela signifie que son intérieur devient plus ( ) et donc l’extérieur est plus ( )
Si la cellule s’hyperpolarise, cela signifie que son intérieur devient plus négatif et donc l’extérieur est plus positif.
Question de compréhension
Les benzodiazépines font entrer des ions de Cl- dans la cellule rendant ainsi celle-ci plus ( ), ce qui ( ) la probabilité d’excitation des neurones.
Ce phénomène se nomme ( )
Les benzodiazépines font entrer des ions de Cl- dans la cellule rendant ainsi celle-ci plus négative, ce qui réduit la probabilité d’excitation des neurones.
Ce phénomène se nomme hyperpolarisation.
Vrai ou faux : l’alcool a un effet dépolarisant
faux, il a un effet hyperpolarisant (cellule devient plus négative)
Activité électrique de la membrane
Dépolarisation
Ce que c’est et est attribuable à quoi?
Il s’agit de la diminution de la charge électrique à travers la membrane ; elle devient plus positive. (la charge de la membrane devient plus faible)
Attribuable à une entrée de Na+ dans la cellule par des canaux qui sont normalement fermés.
ex: passe de -70mv à -65mv
Activité électrique de la membrane
Le potentiel d’action
Il s’agit du moment où il y a un bref renversement dans la polarité/charge d’un axone
Le milieux intracellulaire devient donc plus positif
dure 1 ms
Activité électrique de la membrane
Le potentiel d’action se produit si la membrane atteint le ( ) ( )
seuil de potentiel.
Activité électrique de la membrane
Seuil de potentiel
À un seuil de -50mv le potentiel d’action peut se déclencher.
C’est-à-dire, les canaux voltage-dépendants au Na+ et au K+ vont s’ouvrir pour laisser entrer ceux-ci dans la cellule.
Puis il se renverse brusquement en expulsant des K+ pour retourner au potentiel de repos (-70mv)
Activité électrique de la membrane
Lorsqu’il y a un potentiel d’action, l’entrée de Na+ et de K+ rend le milieu intracellulaire ( ) par rapport au milieu extracellulaire.
Lorsqu’il y a un potentiel d’action, l’entrée de Na+ et de K+ rend le milieu intracellulaire positif par rapport au milieu extracellulaire.
Activité électrique de la membrane
Vrai ou faux : les potentiels d’actions peuvent varier en intensité
faux! les potentiels d’actions sont toujours de la même intensité mais la fréquence de ceux-ci peuvent augmenter.
Activité électrique de la membrane
Canaux ions/canaux voltages-dépendants
Canaux avec barrières qui s’ouvrent ou se ferment seulement à certains voltages spécifiques.
Ceux-ci sont fermés au potentiel de repos.
Activité électrique de la membrane
Lequel des canaux suivant est plus sensible et a tendance à s’ouvrir en premier?
a) canaux K+
b) canaux Na+
b) canaux Na+
Activité électrique de la membrane
Le potentiel d’action se produit donc quand une concentration importante d’ions ( ) et ( ) traversent la membrane librement
Na+ et K+
Activité électrique de la membrane
la dépolarisation de la cellule se produit car il y a une entrée de ( )
Na+
Activité électrique de la membrane
l’hyperpolarisation de la cellule se produit car il y a la sortie de ( )
K+
Activité électrique de la membrane
La tétrodotoxine (TXX) est une toxine puissante présente dans le poisson fugu.
Quelle est sa conséquence sur la membrane cellulaire?
La tétrodotoxine bloque les canaux de Na+
Le potentiel d’action obsevé est donc différent ; sortie de K+
Activité électrique de la membrane
La tétréthylammonium (TEA) s’entoure sur l’axone.
Quelle est la conséquence sur la membrane cellulaire?
Elle bloque les canaux K+
Le potentiel d’action enregistré est dont plus petit que la normale.
Activité électrique de la membrane
TTX et TEA conclusion?
Pour obtenir un potentiel d’action, les canaux de Na+ et de K+ doivent fonctionner libremement.
La TTX et la TEA affecte ce fonctionnement libre.
Activité électrique de la membrane
Au potentiel de repos, les canaux à barrières voltage-dépendants sont-ils fermés ou ouverts?
fermés. les ions ne peuvent pas entrer dans la cellule.
Activité électrique de la membrane
Lorsque la membrane atteint le seuil de potentiel (-50mv), les canaux…
les canaux s’ouvrent brièvement pour laisser entrer les ions avant de se refermer
Activité électrique de la membrane
Période réfractaire absolue
Période de repolarisation pendant laquelle un nouveau potentiel d’action ne peut PAS survenir car les canaux Na+ sont fermés.
Activité électrique de la membrane
Période réfractaire relative
Période de l‘état d’un axone pendant la dernière phase d’un potentiel d’action. Un courant électrique plus grand que le 1er potentiel d’action est nécessaire pour induire un nouveau potentiel.
Les canaux K+ sont toujours ouverts.
Activité électrique de la membrane
Dessine et explique le schéma de la page 8.
- À la base, on est au potentiel de repos. (intérieur de la membrane est négatif, donc à -70 millivolts)
- Lorsqu’on atteint le seuil du potentiel d’action, les ions sodiums (Na+) entrent à l’intérieur de la cellule, qui tombe donc dans le positif (dépolarisation). Période réfractaire absolue.
- Ensuite, sortie des ions potassium, donc phase de repolarisation. Période réfractaire absolue.
- Intérieur de la membrane retombe donc dans le négatif; hyperpolarisation (car on est à -73 au lieu de -70). Période réfractaire relative (autre potentiel possible mais comme on est -73 mv on doit faire rentrer des ions de potassium)
- Ensuite on retombe au potentiel de repos (quand canaux se referment).
Si le neurone est stimuler, il y a un ( ) ( ).
Si le neurone n’est pas stimulé, il est au ( ) ( )
Si le neurone est stimuler, il y a potentiel d’action.
Si le neurone n’est pas stimulé, il est au potentiel de repos.
Activité électrique de la membrane
Analogie de la toilette pour différencier la période réfractaire absolue et relative.
Lorsque le potentiel d’action est enclenché on ne peut pas enclencher un autre potentiel d’action. (peut pas retirer la chasse) : Période réfractaire absolue
Pendant le potentiel d’action on peut induire un autre potentiel mais avec plus de difficulté (+grand voltage) : Période réfractaire relative.
influx nerveux
Influx nerveux définition
Propagation/déplacement d’un potentiel d’action le long de la membrane d’un axone.
La période réfractaire créer un seul signal discret qui voyage le long de l’axone, et ce, dans une seule direction. (ne s’affaiblit pas)
Influx nerveux
La loi du tout ou du rien
Un potentiel d’action ne se dissipe pas, il ne s’affaiblit pas.
Il est généré dans sa totalité ou il n’a pas lieu du tout.
Influx nerveux
Analogie du domino
Analogie pour expliquer que une fois enclenché, le potentiel d’action demeure le même (fait tomber le prochain domino jusqu’au bout).
Conduction saltatoire et myéline
Myéline
Produite par quoi? où?
Produite par les olygodendrocytes dans le SNC, et par les cellules de Schwann dans le SNP.
La gaine de myéline entourant l’axone augmente la vitesse de l’influx nerveux.
Conduction saltatoire et myéline
Noeud de Ranvier
Partie d’un axone qui n’est pas couverte de myéline.
Ce sont de petits espaces dans la myéline qui permettent la conduction saltatoire.
Conduction saltatoire et myéline
Conduction saltatoire
Propagation d’un potentiel d’action en faisant des bonds d’un Noeud de Ranvier à un autre, ce qui accélère sa transmission.
Conduction saltatoire et myéline
Vrai ou faux : La conduction saltatoire est présente autant dans le SNC que dans le SNP
vrai!
SNC : olygodendrocytes
SNP : cellules de Schwann
Vrai ou faux : Le neurone est bombardé d’inputs excitateurs et inhibiteurs
Vrai, il doit en faure l’intégration de tous ces inputs…
Un potentiel post-synaptique excitateur ( ) le neurone.
a) dépolarise
b) hyperpolarise
a) dépolarise
Un potentiel post-synaptique inhibiteur ( ) le neurone.
a) dépolarise
b) hyperpolarise
b) hyperpolarise
Potentiels post-synaptiques excitateurs (PPSE)
Flux d’ions?
Il dépolarise brièvement la membrane d’un neurone en réponse à une stimulation.
Ce neurone risque davantage de produire un potentiel d’action.
Associé à l‘ouverture des canaux sodium pour laisser entrer le Na+.
Potentiels post-synaptiques inhibiteurs (PPSI)
Flux d’ions?
Il hyperpolarise brièvement la membrane d’un neurone en réponse à une stimulation.
Ce neurone risque moins de produire un potentiel d’action.
Associé à l’ouverture des canaux potassium pour laisser sortir le K+ ou laisser entrer le Cl-.
Vrai ou faux : Les potentiels post-synaptiques excitateurs et inhibiteurs durent assez longtemps
Faux les PPSE et PPSI durent seulement quelques secondes avant que le potentiel de repos soit de retour.
Sommation de l’input
Comment le neurone arrive-t-il à faire la somme des signaux excitateurs et inhibiteurs?
Pour qu’un potentiel d’action soit déclencher, le potentiel d’action excitateur doit être … (2)
Le neurone fait la somme des signaux excitateurs et inhibiteurs pour déterminer si un potentiel d’action sera envoyé ou non.
Le potentiel excitateur doit être temporel (se produit au même moment sur la membrane) et spatial (se produit au même endroit sur la membrane).
Si la somme des inputs dépasse le seuil du cône d’implantation du neurone, un potentiel d’action sera initié.
Sommation de l’input
Le cône d’implantation est riche en canaux ( ) et ( )
sodium et potassium
Comment expliquer comment les sensations ci-dessous produisent un potentiel d’action?
- sensations corporelles
- sensations auditives
- sensations visuelles
- sensations chimique (goût et olfaction)
Chaque type de sensation est lié à des différents récepteurs qui ont des canaux ioniques liés à leur membrane des neurones sensoriels.
Ces canaux initient une chaîne d’évènements produisant un influx nerveux lorsqu’ils sont stimulés.
Expliquer les sensations par le potentiel d’action
Le toucher
Les poils sur notre corps détectent le moindre déplacement.
Les dendrites d’un neurone sensible au toucher sont entourés autour de la base de chaque poil.
Le déplacement du poil ouvre les canaux sensibles permettant l’influx de Na+ suffisament pour dépolariser le dendrite jusqu’à son seuil d’activation.
Le seuil atteint, les canaux de Na+ (entre) et K+ (sort) voltage-dépendants s’ouvrent et génèrent un influx nerveux qui proprage l’info sensorielle au cerveau.
Explique comment l’influx nerveux produit un mouvement (ex: contracter le bicep)
Les neurones moteurs envoient un influx nerveux aux cellules musculaires par des synapses.
L’axone de chaque neurone moteur établit une ou plusieurs connexions synaptiques avec le muscle cible.
La plaque motrice (membrane musculaire liée à l’axone) est l’endroit où l’acétylcholine est libéré.
L’acétylcholine s’attache à des canaux sensibles de la plaque motrice.
Les canaux s’ouvrent et permettent des ions Na+ et K+ de passer à travers la membrane cellulaire du muscle ce qui créer une dépolarisation suffisante pour atteindre le seuil de déclenchement d’un potentiel d’action.
Les muscles se contractent en générant des potentiels d’action.
