I. La conduction du message nociceptif repose sur le

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Modalités de la
communication nerveuse
TP 1. Nature du message nerveux
I. La conduction du message nociceptif repose sur le fonctionnement de neurones
A. La stimulation d'un nocicepteur entraîne la naissance d’un message nerveux nociceptif
TP 2. Itinéraire d’un message nerveux nociceptif
B. Les neurones sont les supports cellulaires des messages nerveux
II. Le message nerveux nociceptif est conduit par une chaîne neuronique
A. Le message nerveux afférent fait intervenir des fibres C jusqu’à la moelle épinière
B. Dans la moelle épinière et le cerveau, de nouveaux neurones prennent le relais
III. La transmission nerveuse fait intervenir des synapses
A. Le franchissement de l'espace synaptique se fait par voie chimique
B. On distingue deux grandes catégories de synapses
C. Les synapses ne fonctionnent que dans un seul sens
► FIGURES 1a et 1b. La communication nerveuse dans Bordas p. 8 et 9.
Bilan des connaissances de collège : récepteur, effecteur, centre nerveux, nerf,
neurone, fibre nerveuse, stimulus, message nerveux. Des fibres nerveuses relient
les centres nerveux entre eux et aux organes périphériques.
OBJECTIF
 La communication nerveuse fait intervenir un récepteur sensoriel, un
centre nerveux (encéphale et/ou moelle épinière) et un effecteur qui
sont reliés par des nerfs formés de fibres nerveuses appartenant
chacune à un neurone (= cellule nerveuse).
 L’activité des récepteurs sensoriels est déclenchée par un stimulus
spécifique provoquant la naissance de messages nerveux. Un stimulus
nociceptif (du latin nocere : nuire) est provoqué par ce qui peut nuire à
l’organisme (piqûre, brûlure, coupure…) et provoque une sensation de
douleur.
 A partir de l’étude du message nerveux nociceptif on cherche à
préciser comment s’opère la communication nerveuse à l’échelle
cellulaire.
TP 1. Nature du message nerveux
Première ES
Chapitre
1.1
4 semaines

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I. La conduction du message nociceptif repose sur le
fonctionnement de neurones
► FIGURE 2. Le message nerveux est constitué de signaux électriques
enregistrables dans Bordas p. 15 fig. 4.
A. La stimulation d'un nocicepteur entraîne la naissance d’un message
nerveux nociceptif
 Au delà d'un seuil de stimulation, un nocicepteur (= récepteur spécialisé dans la
nociception) génère une succession de signaux électriques élémentaires,
propageables, enregistrables, d'amplitude et de durée constantes : les potentiels
d'action. On appelle message nerveux un train (= une succession) de potentiels
d'action.
Selon les cellules l’amplitude d’un potentiel d’action varie entre 70 et 120 mV, sa durée
est d’environ 5 ms. Ce n'est pas un courant électrique car un potentiel d'action se déplace
à une vitesse de 1 à 100 m s-1, alors qu’un courant électrique se déplace beaucoup plus
vite.
► FIGURE 3. Le codage du message nerveux dans Bordas 1e S 2001 p. 202.
 La fréquence des potentiels d'action est proportionnelle à l'intensité de la
stimulation (= stimulus). On dit que le message nerveux est codé en modulation
de fréquence de potentiels d'action.
 Au delà d'un seuil de saturation, la fréquence des potentiels d'action est maximale
et le récepteur ne peut plus moduler sa réponse. Il en résulte qu'un récepteur sensoriel
génère un message nerveux entre un minimum et un maximum d'intensité du stimulus.
TP 2. Itinéraire d’un message nerveux nociceptif
TP possible en fin de § I
B. Les neurones sont les supports cellulaires des messages nerveux
► FIGURE 1b. Neurones dans Bordas p. 9.
► SCHEMA CLASSEUR d’après la figure 1b.
 Un neurone est une cellule spécialisée du tissu nerveux. Il est formé de trois
parties :
- le corps cellulaire contient le noyau ;
- l'axone est un long prolongement du corps cellulaire (pouvant atteindre un
mètre chez l'Homme) qui se ramifie à son extrémité en une arborisation
terminale. Il constitue une fibre nerveuse, sa forme allongée facilite le transport
du message nerveux sur une grande distance.
- Les dendrites sont des prolongements courts du corps cellulaire, ayant aussi
valeur de fibres nerveuses.
► FIGURE 4. Localisation des corps cellulaires dans Bordas p. 13.
► FIGURE 5. Les centres nerveux d’après Nathan 1e S p.231 et Bordas p. 11.
 Les corps cellulaires des neurones sont regroupés dans la substance grise des
centres nerveux (cerveau, moelle épinière) et dans les ganglions nerveux.
Axones et dendrites forment les nerfs et la substance blanche des centres
nerveux.
 Dans la moelle épinière la substance grise est interne et forme quatre cornes, deux
ventrales et deux dorsales. Dans le cerveau la substance grise est essentiellement
externe et forme le cortex. On la trouve aussi dans des « noyaux » situés à la base de
l’encéphale.
 Le message nerveux est conduit sans modification le long des fibres nerveuses.
► FIGURE 6. Observation microscopique de nerfs dans Bordas p. 12.

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 Un nerf est formé d'un ensemble de fibres nerveuses (donc appartenant à des
neurones différents) qui suivent le même itinéraire.
 L'amplitude des potentiels d'action et le seuil de stimulation étant propres à chaque
fibre nerveuse (= à chaque neurone), un nerf conduit des potentiels d'action d'amplitude
variable. En effet, l'enregistrement du potentiel global au niveau d'un nerf représente la
somme des messages transportés par chacune des fibres du nerf. Le message nerveux est
donc aussi codé par le nombre de fibres recrutées.
II. Le message nerveux nociceptif est conduit par une
chaîne neuronique
► FIGURE 7. Le trajet du message « douloureux » ou nociceptif dans Bordas
p. 13.
A. Le message nerveux afférent fait intervenir des fibres C jusqu’à la
moelle épinière
 Des fibres sensorielles nociceptives de type C (= fibres nerveuses sans myéline)
relient chaque nocicepteur à la moelle épinière. Elles appartiennent à des
neurones dont les corps cellulaires se trouvent dans les ganglions rachidiens des
racines dorsales des nerfs rachidiens. Toutes les fibres nociceptives afférentes
aboutissent enfin au niveau des cornes dorsales de la substance grise de la
moelle épinière.
La myéline est une substance lipidique qui forme un manchon (une gaine) autour de la
fibre nerveuse. Les fibres C, sans myéline (= amyéliniques), conduisent le message
nerveux lentement (moins de 1 m.s-1) à la différence des fibres myélinisées, plus
rapides, (jusqu’à 100 m.s-1).
B. Dans la moelle épinière et le cerveau, de nouveaux neurones
prennent le relais
 Dans les cornes dorsales de la moelle épinière (substance grise) se trouvent les
corps cellulaires de neurones nociceptifs dont les fibres nerveuses (myélinisées)
remontent vers le cerveau en passant par la substance blanche (dépourvue de
corps cellulaires) de la moelle épinière. Ceux-ci prennent le relais des fibres C.
 Au niveau du cerveau un troisième ensemble de neurones prend enfin le relais.
Leurs noyaux sont situés à la base du cerveau et leurs axones aboutissent dans le
cortex, où s’élabore la sensation de douleur.
III. La transmission nerveuse fait intervenir des synapses
► FIGURE 8. Une transmission « chimique » dans Bordas p. 17 fig. 3.
 On appelle synapse la connexion entre deux neurones (ou entre un neurone et
une cellule effectrice). Elle est constituée par :
- une terminaison axonique présynaptique où on observe des vésicules
synaptiques ;

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- un espace ou fente synaptique dont la largeur varie entre 20 et 50 nm ;
- une membrane postsynaptique appartenant au corps cellulaire ou à une
dendrite d'un autre neurone (ou à une cellule effectrice).
 On appelle transmission nerveuse le franchissement d’un espace synaptique.
► FIGURE 9. Le fonctionnement synaptique dans Bordas p. 17 fig. 4
► SCHÉMA CLASSEUR. Le fonctionnement synaptique d’après la figure 9.
Schéma construit pas à pas.
A. Le franchissement de l'espace synaptique se fait par voie chimique
 L'espace synaptique (20 à 50 nm) est généralement trop large pour permettre le
saut de charges électriques d'un neurone à l'autre.
Les numéros entre parenthèses renvoient à la figure 9.
 (1) L'arrivée d'un message dans la terminaison axonique présynaptique provoque
(2) l'ouverture des vésicules synaptiques dans la fente synaptique et (3) la
libération du neurotransmetteur qu'elles contiennent, on parle d'exocytose. Un
neurotransmetteur est une substance chimique, qui est fabriquée par le neurone
présynaptique et qui peut traverser l'espace synaptique.
 (4) Le neurotransmetteur (5) se fixe sur des récepteurs spécialisés de la cellule
postsynaptique. L'association neurotransmetteur-récepteur provoque une
modification d’activité du neurone postsynaptique.
 On dénombre actuellement plus de 110 neurotransmetteurs différents.
 On appelle récepteur post-synaptique une protéine de la membrane post-
synaptique qui se lie spécifiquement à un neurotransmetteur.
 Le neurotransmetteur est enfin rapidement éliminé (6) de l'espace synaptique, ce
qui interrompt la transmission du message tant qu'un nouveau message afférent
ne parvient pas.
L’élimination du neurotransmetteur de l’espace synaptique se fait de deux façons.
Soit par recapture par le neurone présynaptique. Soit par destruction enzymatique dans
l’espace synaptique.
 Au niveau de la moelle épinière plusieurs neurotransmetteurs interviennent dans la
transmission du message nociceptif. Le plus connu est la substance P (de l’anglais pain
= douleur, c’est un neuropeptide formé de 11 acides aminés). On cite aussi le
glutamate (acide aminé).
 Si la quantité de neurotransmetteur libérée par le neurone présynaptique est
insuffisante, le message nerveux n'est pas transmis. Au niveau synaptique le
message nerveux est codé en variation de concentration de
neurotransmetteur.
 Le franchissement d’une synapse nécessite un délai synaptique d’environ 0,5 ms.
B. On distingue deux grandes catégories de synapses
 Selon la nature du neurotransmetteur et celle du récepteur on distingue :
- des synapses excitatrices, dont le fonctionnement génère un message nerveux
postsynaptique ;
- des synapses inhibitrices, dont le fonctionnement empêche (ou freine)
l’apparition d’un message nerveux postsynaptique.

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C. Les synapses ne fonctionnent que dans un seul sens
 Seule l'extrémité présynaptique possède des vésicules de neurotransmetteur et
seule la membrane postsynaptique possède des récepteurs du neurotransmetteur.
Il en résulte que le message nerveux ne peut passer que de la cellule
présynaptique à la cellule postsynaptique.
 Du fait de l'unidirectionnalité des synapses chaque chaîne de neurones ne
conduit le message nerveux que dans un seul sens.
► FIGURE 10. Synapses sur un corps cellulaire d’après Bordas p. 16.
 Un même neurone peut posséder de nombreuses synapses.
CONCLUSION
 Les neurones conduisent les messages nerveux sous forme d’une
succession de signaux électriques élémentaires : les potentiels d’action.
 L’itinéraire d’un message nerveux emprunte toujours au moins deux
neurones successifs qui constituent une chaîne neuronique.
 Entre deux neurones successifs la transmission synaptique se fait par
voie chimique.