Illustration d`un neurone biologique

Le traitement de l’information par les cellules nerveuses
- Le neurone est l’unité de traitement de base du cerveau.
- Le cerveau contient plus de 100 milliards de neurones (1011).
- Chaque neurone peut se connecter jusqu’à 10 000 autres (150 000 pour les cellules de
Purkinje situées dans le cervelet).
Ce qui donne environ 1015 connexions possibles !
Illustration d’un neurone biologique
Apical dendrites et basal dendrites : Les dendrites sont une
arborescence qui permet à plusieurs neurones de pouvoir se
connecter au neurone hôte.
Cell body : Le corps cellulaire est l’endroit où toutes les
informations reçues par les dendrites se rejoignent pour être
ensuite sommées.
Axon hillock : C’est dans le cône d’implantation de l’axone
que le potentiel d’action est émit.
Node of Ranvier : Les nœuds de Ranvier servent à régénérer
les potentiels d’action tout au long de l’axone.
Myelin Sheath : La gaine de myéline sert « d’isolant
électrique » pour d’empêcher que le potentiel d’action ne
s’estompe en parcourant l’axone.
Synapses : Les synapses servent de jonction entre deux
cellules. Elles contiennent trois parties, les boutons
terminaux, la fente synaptique et les dendrites post-
synaptiques.
Les boutons terminaux sont l’endroit où le potentiel d’action
entraîne une relâche des neurotransmetteurs dans la fente
synaptique. Ces neurotransmetteurs vont se fixer aux champs
récepteurs des dendrites post-synaptiques qui vont entraîner
un potentiel gradé dans la cellule réceptrice.

L’information (sensorielle, motrice, inter-neuronal) est véhiculée par les potentiels d’actions.
Potentiels d’action
La cellule nerveuse possède un potentiel au repos plus
négatif que le milieu extracellulaire. En fait, la
différence de voltage entre le milieu extracellulaire et le
milieu intracellulaire donne un potentiel de repos
d’environ –65mV (5 mV) chez l’humain.
L’intérieur de la cellule contient des ions de potassium
(K+) et des anions organiques (A-) alors que le milieu
extracellulaire contient des ions de chlore (Cl-) et de
sodium (Na+).
Cet état de « négativité » cellulaire est obtenu grâce à
l’action des pompes à ions qui poussent le sodium hors
de la cellule.
Toutefois, lorsque le potentiel membranaire augmente
d’environ 10mV (passant de -65mv à -55mV), les canaux à ions s’ouvrent et laissent passer le chlore à
l’intérieur et le potassium à l’extérieur. Ce transfert d’ions dépolarise la membrane cellulaire créant
ainsi un potentiel d’action dans la région du cône d’implantation de l’axone.

Le potentiel d’action se propage le long de l’axone jusqu’aux boutons terminaux des synapses. Arrivé
aux boutons terminaux, le potentiel déclenche une série de réactions chimiques qui se terminent par le
déversement d’un neurotransmetteur (molécule chimique) dans la fente synaptique.
Il est à noter que le potentiel d’action survient uniquement si le potentiel membranaire franchit un
certain seuil (ex. –55mV). Si ce n’est pas le cas, il n’y aura pas de génération d’un potentiel d’action.
Les neurones transmettent donc l’information par la propriété du tout ou rien.
En résumé, les neurones communiquent entre eux par une série de décharges électriques et de
déversements chimiques. C’est pourquoi on qualifie le neurone d’unité électrochimique.
Un potentiel d’action prend naissance dans le cône d’implantation de l’axone, se propage le long de
l’axone et se termine aux boutons terminaux. Il n’y a donc pas de potentiels d’action dans la membrane
cellulaire, ni dans les dendrites. À l’intérieur de ces derniers l’information voyage de façon gradée.
C’est-à-dire, que contrairement aux potentiels d’action où l’information est noire ou blanche (présente
ou absente), les récepteurs synaptiques transmettent l’information selon des teintes de gris. En fonction
de cette information gradée, la fréquence de décharge des neurones va varier. Or, dans le neurone,

l’information n’est pas codée dans la présence ou non d’un potentiel d’action, mais plutôt dans la
fréquence de décharge de celui-ci.
Neurone excitateur, neurone inhibiteur.
Tous les neurones génèrent des potentiels d’actions, toutefois ceux-ci n’ont pas le même effet.
Les cellules communiquent entrent-elles via les neurotransmetteurs. Il existe plusieurs types de
neurotransmetteurs et à chaque type de neurotransmetteur est associé soit une action dépolarisante
(excitation) ou soit une action hyper-polarisante (inhibition) sur la membrane cellulaire.
Étant donné qu’un neurone particulier ne déverse qu’un type de neurotransmetteur, il peut être soit
excitateur ou inhibiteur.

a) position des électrodes pour la
stimulation et l’enregistrement du courant
électrique de l’axone.
b) on voit que les stimuli hyper-polarisants
(inhibiteurs) font diminuer le potentiel
membranaire (ex. de –65 à –75mV).
c) Les stimuli dépolarisants (excitateurs)
font augmenter le potentiel membranaire
(ex. de –65 à –58mV). Toutefois, lorsque le
potentiel membranaire dépasse un certain
seuil on voit un potentiel d’action émerger.
a) quand on présente des stimuli
dépolarisants d’intensités différentes, b)
l’amplitude des influx nerveux reste fixe
(propriété du tout ou rien).