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Mécanismes de transmission du message nerveux (chap 4-5-6) Flashcards

1
Q

Qu’est ce que le potentiel de repos
du neurone ?

Quelles sont ses caractéristiques ?

A

C’est la différence de potentiel entre
milieux intra et extra cellulaire

> milieu intracellulaire est chargé négativement
(environ -70 mV par rapport au milieu extra - valeur relative)

> polarisation stable dans le temps
(en l’absence de stimulation d’autres neurones)

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Q

Pourquoi le potentiel de repos est-il négatif ?

A

Car plus de cations (+)
à l’extérieur de la cellule
qu’à l’intérieur

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3
Q

Quels principaux ions trouve-t-on dans

le milieu neuronal ?

A

> Cations :

  • Sodium Na+,
  • Calcium Ca2+,
  • Potassium K+
  • Magnésium Mg2+

> Anions :
- Chlorure Cl-

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4
Q

Grâce à quoi les ions circulent-ils
entre l’intérieur et l’extérieur
des neurones ?

A

Canaux ioniques
> protéines dans la membrane plasmique
> se comportent comme des portes
> laissent chacun entrer un type d’ion spécifique

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5
Q

Comment fonctionnent

les canaux ioniques de fuite ?

A

Selon deux forces :

  • force chimique > pousse ions du milieu le + concentré vers le moins concentré
  • force électrique > attire charges opposées et repousse charges identiques

> s’il n’y avait que ces deux forces le potentiel au repos serait nul or ce n’est pas le cas

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6
Q

Exemple de concentrations inégales d’ions entre

milieu intra et extra cellulaire

A
  • plus de sodium Na+ à l’extérieur

- plus de potassium K+ à l’intérieur

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7
Q

Quelles protéines rendent possible
les déséquilibres de concentration en Na+ et K+ ?

Comment fonctionnent-elles ?

A 
Pompes sodium/potassium
> transport actif des ions : 
à chaque action 
rejettent 3 Na+ à l'extérieur 
et récupèrent 2 K+ vers l'intérieur
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8
Q

Que consomment les pompes Na+/K+ ?

A

ATP

70% de l’énergie consommée par le neurone

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9
Q

Quel phénomène peut faire varier la valeur relative du potentiel au repos ?

A

La potentialisaton à long terme

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10
Q

Qu’est ce que le potentiel d’action ?

A

Inversion brusque, transitoire et locale

du potentiel de repos > intérieur devient positif

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11
Q

Qu’est ce qui provoque un potentiel d’action ?

A

Stimulation électrique de la cellule&raquo_space;
Propagation influx élec
depuis le soma (zone gâchette)
jusqu’au synapse (partie terminale de l’axone)

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12
Q

Quelles sont les phases du potentiel d’action ?

A
  • dépolarisation
  • repolarisation
  • hyperpolarisation
  • retour potentiel de repos
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13
Q

Qu’est ce que la phase de dépolarisation ?

A
  • stimulation élec atteint seuil d’excitation (env. -40mV)
  • ouverture canaux sodium voltage-dépendants
    » laissent entrer nombreux ions Na+
    » intérieur devient positif
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14
Q

Décrire phase repolarisation

A
  • canaux potassium voltage-dépendants s’ouvrent
    > laissent sortir K+
    pendant que canaux Na+ se referment
    » intérieur redevient négatif
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15
Q

Qu’est ce que la phase d’hyperpolarisation ?

A

Dite aussi phase réfractaire

Canaux K+ restent ouvert
plus longtemps que canaux sodium
» plus de K+ qui sort
» négativité plus importante qu’au repos

But : empêcher un autre PA de se produire immédiatement après

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16
Q

Comment se produit le retour du potentiel de repos ?

A

grâce à l’action des pompes sodium-potassium

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17
Q

En quoi le message électrique
généré par un neurone
diffère-t-il
de celui généré dans un fil électrique ?

A

Dans fil élec > ions circulent en flux continu à la vitesse de la lumière

Dans neurone > message plus lent,
correspond à une onde d’échanges ioniques
entre intérieur et extérieur de la membrane

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18
Q

Comment le potentiel d’action se propage-t-il

le long de l’axone du neurone?

A

Départ de la zone gâchette

dépolarisation d’une zone
entraîne celle de la zone voisine

> > déclenchement de multiples PA successifs
(et non pas déplacement d’un unique PA)

On parle de train de potentiels d’action
qui constitue l’influx nerveux

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19
Q

Qu’est ce qui permet augmentation

vitesse de l’influx nerveux ?

A

diamètre élevé de l’axone
et myélinisation

Avantages myélinisation :
nécessite peu de place et d’énergie supplémentaires

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20
Q

Comment la myéline entoure-t-elle

l’axone ?

A

elle isole l’axone
sur des portions d’environ 1mm de long

interruption entre deux portions
= noeuds de Ranvier :

> membrane de l’axone au contact du milieu extérieur
c’est là que sont situés les canaux Na+/K+ voltage dépendants

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21
Q

Comment l’influx nerveux se propage-t-il
sur un axone myélinisé ?

nom du procédé + vitesse

A
  • courant ne peut pas agir sur les portions isolées
    de la membrane
  • aussi, le PA saute d’un noeud de Ranvier à un autre
    » conduction + rapide

On parle de conduction saltatoire
Vitesse : 100 m/s

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22
Q

Le potentiel d’action peut-il

varier en amplitude ?

A

Non
il obéit à la loi du tout ou rien
> soit stimulation suffisante et il a lieu
> soit elle est insuffisante et il n’a pas lieu

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23
Q

Comment l’intensité du message nerveux

peut-elle varier ?

A

En fonction de la fréquence de formation des PA
> + la stimulation est intense, + la fréquence des PA augmente

fréquence de décharge = nb de PA / seconde

24
Q

La fréquence des PA peut-elle augmenter à l’infini ?

A

Non car période réfractaire (hyperpolarisation)
impose une limite maximale

et empêche propagation rétrograde du PA
> propagation du PA forcément unidirectionnelle
(sauf rares exceptions)

25
Lister les 4 types de canaux ioniques | et récapituler leurs propriétés
- canaux de fuites : passifs, constamment ouverts, permettent action des forces naturelles - pompes Na+/K+ : utilisent énergie fournie par ATP transport actif des ions (entrée des K+ et sortie des NA+) - canaux ioniques voltages dépendants : au niveau de l'axone s'ouvrent si brusque changement de voltage font activement entrer ou sortir un type d'ion - canaux ioniques chimio-dépendants : situés sur dendrites et soma s'ouvrent grâce aux récepteurs ionotropiques et sous l'action de neurotransmetteurs pour laisser entrer type d'ion précis dans cellule
26
Qu'est ce qui permet la communication entre | deux neurones ?
La synapse Zone de jonction entre 2 neurones Composée de 3 éléments : - élément pré-synaptique (terminaison axone du neurone qui envoie le signal) - fente synaptique - élément post-synaptique (dendrite ou soma du neurone qui reçoit le signal) On distingue synapse électrique et synapse chimique
27
Comment fonctionne la synapse électrique ? avantages ?
passage direct du signal électrique car faible espace entre éléments pré et post syn. ``` via des canaux ioniques spéciaux : jonction communicante (ou gap junction) > ions passent directement d'un neurone à l'autre ``` Avantages : - communication très rapide (pas de latence) - permettent de synchroniser activité d'un groupe de neurones ou fibres musculaires (exp contractions du muscle cardiaque) - communication peut être bidirectionnelle
28
Comment fonctionne | la synapse chimique ?
Synapse la plus courante fente synaptique + grande que synapse élec >> signal électrique doit être converti en signal chimique pour traverser Influx nerveux libère neurotransmetteurs qui passent des vésicules de l'élément pré-syn à la fente synaptique >> neurotrans. = clés provoquant ouverture des canaux ioniques chimio-dépendants sur l'élément post-syn
29
Que provoque l'arrivée du PA dans le bouton pré-syn ?
l'exocytose > libération de neurotransmetteurs dans la fente syn grâce à la fusion des vésicules du bouton avec la membrane plasmique
30
A quoi servent les récepteurs ionotropiques ?
Ce sont les serrures ouvertes par les clés que sont les neurotransmetteurs Ils sont couplés aux canaux ioniques chimio-dépendants et permettent leur ouverture pour laisser entrer certains types d'ions dans le neurone post-synaptique
31
Que provoque l'entrée des ions dans l'élément post syn ?
Création de courants locaux au niveau de dendrites et soma 2 types : > PPSE : potentiel post syn Excitateur > PPSI : potentiel post syn Inhibiteur
32
Qu'est ce qui distingue les potentiels post synaptiques | des potentiels d'action ?
- amplitude varie en fonction du nombre de neurotransmetteurs se liant aux récepteurs - amplitude pas constante, se dégrade à mesure qu'on s'éloigne du point d'émission
33
Comment obtient-on un PPSE ?
action des neurotransmetteurs type glutamate ou acétylcholine >> ouverture des canaux chimio dépendants sodium >> entrée massive d'ions Na+ >> dépolarisation locale de la membrane (intérieur devient positif) si dépolarisation suffisamment importante >> potentiel d'action
34
Comment obtient-on un PPSI ?
action des neurotransmetteurs type Gaba ou glycine >> ouverture des canaux chimio dépendants chlorure >> entrée massive d'ions Cl- >> hyperpolarisation de la membrane (intérieur devient + négatif qu'au repos) >> pas de PA
35
Qu'est ce qui permet le déclenchement d'un PA dans l'élément post syn ?
``` Il faut que sur les milliers de synapses du même neurone, la somme des PPSE et PPSI atteigne le seuil critique de dépolarisation du neurone (-40mV) ``` Si + de PPSI que de PPSE > hyperpolarisation >> pas de PA
36
Quels sont les deux types de sommation des PPSE ?
- sommation spatiale : PPS simultanés venant de plusieurs synapses d'une même dendrite - sommation temporelle : émission successive de PPS au niveau d'une même synapse > les 2 sont nécessaires pour atteindre seuil de décharge et générer un PA
37
Def neurotransmetteur analogie ?
Protéine libérée par un neurone au niveau d'une synapse, qui modifie de manière spécifique l'activité d'une autre cellule "clé" qui ouvre spécifiquement certains canaux ioniques chimio dépendants en se fixant sur le récepteur ionotropique du canal
38
Le neurotransmetteur pénètre-t-il le neurone post-synaptique ?
Non, ce sont les ions qui pénètrent | dans le neurone
39
Combien de types de neurotransmetteurs trouve-t-on 1/ en général 2/ dans le bouton pré-synaptique 3/ dans une vésicule
1/ une centaine 2/ plusieurs > on parle de co-transmetteurs 3/ un seul
40
De quoi dépend la libération de tel ou tel neurotransmetteur dans un bouton pré-syn ?
De la fréquence de décharge des PA pré-syn - basses fréq >> petits neurotransmetteurs - hautes fréq >> gros neurotransmetteurs (peptides)
41
Un même neurotransmetteur | a-t-il une action exclusivement excitatrice ou inhibitrice ?
Ca dépend, certains peuvent avoir des actions antagonistes, d'autres non
42
Quel est le premier neurotransmetteur identifié ?
L'acétylcholine > présent à la jonction neuromusculaire de tous les muscles volontaires Dans le cerveau : > participe à transmettre des signaux modulateurs (dont réduction du stress) > très important pour la mémorisation (Alzheimer lié à mort neurones le libérant)
43
Citer neurotransmetteurs | inhibiteurs
Sérotonine > rôle dans homéostasie, sommeil > déficit >> dépression GABA > rôle dans fonctions motrices et émotionnelles > déficit >> chorée de Huntington Dopamine > rôle dans motricité et récompense > déficit >> Parkinson, schizophrénie
44
Citer un neurotransmetteur | à la fois excitateur et inhibiteur
Adrénaline > rôle dans régulation de l'humeur > déficit >> troubles maniaco-dépressifs
45
Citer neurotransmetteurs excitateurs
Acétylcholine > rôle dans motricité, mémoire > déficit >> Alzheimer Glutamate > rôle dans mémoire et apprentissage > déficit >> Alzheimer, autisme
46
Qu'est ce que le processus de recaptage ?
Récupération des neurotransmetteurs après leur libération par cellules gliales puis élément pré-syn
47
Que deviennent les neurotransmetteurs s'ils ne sont pas recaptés ?
Dégradés par des enzymes | présentes dans la fente synaptique
48
Quels sont les 3 effets possibles d'une drogue ou médicament sur les neurotransmetteurs ?
- effet agoniste > amplifie action du neurotransmetteur en se fixant elle-même sur les récepteurs iono exp : morphine, alcool, anxio - effet antagoniste > empêche neurotransmetteurs d'agir exp : curare - inhibiteurs du processus de recaptage > empêche recapture et prolonge effet des neurotransmetteurs exp : cocaïne, amphétamines
49
Quel type de récepteur n'est pas directement | couplé à un canal ionique ?
Récepteur métabotropique - récepteurs complexes - captation du neurotransmetteur déclenche cascade d'événements intracellulaires : ``` > généralement couplé à une protéine G qui va se dissocier et déclencher indirectement l'ouverture d'un canal ionique (par le biais d'un 2nd messager) ```
50
Quel est le rôle des récepteurs métabotropiques ?
- ne produisent pas de PA - action lente >> modulent propriétés électriques de la cellule exp : changer valeur potentiel de repos ou rallonger durée période réfractaire
51
Pourquoi changer la valeur | du potentiel de repos ?
Pour que neurone devienne + ou - réactif > s'il est plus élevé que la moyenne il faudra moins de PPSE pour atteindre seuil de déclenchement des PA (et inversement)
52
Quel processus désigne le renforcement durable | des synapses entre deux neurones ?
La potentialisation à long terme | > entre 2 neurones qui sont souvent activés simultanément
53
Quel neurotransmetteur et quels récepteurs permettent la PLT ? Quels sont leurs modes d'action ?
Le glutamate qui se fixe sur les récepteurs AMPA et NMDA - AMPA = iono couplé à canal sodique >> fait entrer Na+ >> génère PPSE - NMDA = iono couplé à canal calcique qui est bloqué par ions Mg2+ >> leur éjection nécessite forte dépolarisation Dépolarisation permise par l'activation soutenue des récepteurs AMPA C'est le calcium entrant massivement par les canaux NMDA qui va permettre l'augmentation prolongée de l'efficacité de la synapse
54
De quel phénomène la PLT est elle la base ?
La plasticité neuronale > découverte dans l'hippocampe > rôle majeur dans la mémorisation Cerveau modifie organisation des neurones en fonction des expériences vécues par l'organisme Exp : Non voyants recyclant partie du cerveau normalement dédiée à des tâches visuelles pour d'autres tâches
55
Quelles sont les 3 principales formes | des réseaux de neurones ?
- réseaux convergents / concentrateurs axones convergent sur une seule cellule > permet de renforcer signaux sensitifs faibles (exp odeur) - réseaux divergents / amplificateurs activité d'une seule cellule adressée à de multiples neurones suiveurs > même info traitée à des endroits différents du cerveau - réseaux sériels (chaîne linéaire) quasi uniquement dans la moelle épinière exp : réflexes spinaux (retrait si douleur)

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