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
Q

Lister les 4 types de canaux ioniques

et récapituler leurs propriétés

A
  • 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
Q

Qu’est ce qui permet la communication entre

deux neurones ?

A

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
Q

Comment fonctionne
la synapse électrique ?

avantages ?

A

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
Q

Comment fonctionne

la synapse chimique ?

A

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
Q

Que provoque l’arrivée du PA dans le bouton pré-syn ?

A

l’exocytose
> libération de neurotransmetteurs dans la fente syn
grâce à la fusion des vésicules du bouton avec la membrane plasmique

30
Q

A quoi servent les récepteurs ionotropiques ?

A

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
Q

Que provoque l’entrée des ions dans l’élément post syn ?

A

Création de courants locaux
au niveau de dendrites et soma

2 types :

> PPSE : potentiel post syn Excitateur
PPSI : potentiel post syn Inhibiteur

32
Q

Qu’est ce qui distingue les potentiels post synaptiques

des potentiels d’action ?

A
  • 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
Q

Comment obtient-on un PPSE ?

A

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
Q

Comment obtient-on un PPSI ?

A

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
Q

Qu’est ce qui permet le déclenchement d’un PA dans l’élément post syn ?

A
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
Q

Quels sont les deux types de sommation des PPSE ?

A
  • 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
Q

Def neurotransmetteur

analogie ?

A

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
Q

Le neurotransmetteur pénètre-t-il le neurone post-synaptique ?

A

Non, ce sont les ions qui pénètrent

dans le neurone

39
Q

Combien de types de neurotransmetteurs trouve-t-on

1/ en général
2/ dans le bouton pré-synaptique
3/ dans une vésicule

A

1/ une centaine
2/ plusieurs > on parle de co-transmetteurs
3/ un seul

40
Q

De quoi dépend la libération de tel ou tel neurotransmetteur dans un bouton pré-syn ?

A

De la fréquence de décharge des PA pré-syn

  • basses fréq&raquo_space; petits neurotransmetteurs
  • hautes fréq&raquo_space; gros neurotransmetteurs (peptides)
41
Q

Un même neurotransmetteur

a-t-il une action exclusivement excitatrice ou inhibitrice ?

A

Ca dépend, certains peuvent avoir des actions antagonistes, d’autres non

42
Q

Quel est le premier neurotransmetteur identifié ?

A

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
Q

Citer neurotransmetteurs

inhibiteurs

A

Sérotonine
> rôle dans homéostasie, sommeil
> déficit&raquo_space; dépression

GABA
> rôle dans fonctions motrices et émotionnelles
> déficit&raquo_space; chorée de Huntington

Dopamine
> rôle dans motricité et récompense
> déficit&raquo_space; Parkinson, schizophrénie

44
Q

Citer un neurotransmetteur

à la fois excitateur et inhibiteur

A

Adrénaline
> rôle dans régulation de l’humeur
> déficit&raquo_space; troubles maniaco-dépressifs

45
Q

Citer neurotransmetteurs excitateurs

A

Acétylcholine
> rôle dans motricité, mémoire
> déficit&raquo_space; Alzheimer

Glutamate
> rôle dans mémoire et apprentissage
> déficit&raquo_space; Alzheimer, autisme

46
Q

Qu’est ce que le processus de recaptage ?

A

Récupération des neurotransmetteurs
après leur libération

par cellules gliales
puis élément pré-syn

47
Q

Que deviennent les neurotransmetteurs s’ils ne sont pas recaptés ?

A

Dégradés par des enzymes

présentes dans la fente synaptique

48
Q

Quels sont les 3 effets possibles
d’une drogue ou médicament
sur les neurotransmetteurs ?

A
  • 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
Q

Quel type de récepteur n’est pas directement

couplé à un canal ionique ?

A

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
Q

Quel est le rôle des récepteurs métabotropiques ?

A
  • 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
Q

Pourquoi changer la valeur

du potentiel de repos ?

A

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
Q

Quel processus désigne le renforcement durable

des synapses entre deux neurones ?

A

La potentialisation à long terme

> entre 2 neurones qui sont souvent activés simultanément

53
Q

Quel neurotransmetteur
et quels récepteurs
permettent la PLT ?

Quels sont leurs modes d’action ?

A

Le glutamate
qui se fixe sur les récepteurs AMPA et NMDA

  • AMPA = iono couplé à canal sodique
    » fait entrer Na+&raquo_space; 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
Q

De quel phénomène la PLT est elle la base ?

A

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
Q

Quelles sont les 3 principales formes

des réseaux de neurones ?

A
  • 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)