le PPM
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LE SYSTÈME NERVEUX A. Le système nerveux central Cerveau: - deux hémisphères cérébraux - le diencéphale - le tronc cérébral - le cervelet La moelle épinière B. Le système nerveux périphérique -Les nerfs rachidiens -Les nerfs crâniens Selon l’information - les nerfs afférents , sensitifs - les nerfs efférents , moteurs C. Le système nerveux végétatif ou autonome Le système nerveux végétatif, appelé également autonome, est un système qui permet de réguler différentes fonctions automatiques de l'organisme (digestion, respiration, circulation artérielle et veineuse, pression artérielle, sécrétion et excrétion). Les centres régulateurs du système nerveux végétatif sont situés dans la moelle épinière, le cerveau et le tronc cérébral (zone localisée entre le cerveau et la moelle épinière). matière grise ou cortex cérébral I II III matière blanche IV V VI tissu organe Le cerveau contient environ 100 milliards neurone pyramidal coloré (tech. Golgi) axone dendrite de neurones cellule D. Le neurone 1. structure dendrites soma ou corps cellulaire (avec noyau) axone boutons terminaux gaine de myéline Matière grise : - somas - dendrites - axones non myélinisés - cellules gliales Matière blanche : - axones myélinisés - cellules gliales MULTIPOLAIRE RÉCEPTION CONDUCTION SÉCRÉTION BIPOLAIRE UNIPOLAIRE Les neurones sont organisés en réseaux Linéarité convergence divergence réverbération Les nerfs sont formés d’axones axones faisceau NERF Le cerveau contient beaucoup plus de cellules capillaire gliales que de neurones ASTROCYTE neurones OLIGODENDROCYTE axone myélinisé CELLULES EPENDYMAIRES myéline (coupée) MICROGLIE Contrairement aux neurones, les cellules gliales peuvent se multiplier. Leur multiplication incontrôlée peut conduire à un cancer cérébral (jamais dû aux neurones). La sclérose en plaque est due à une dégénérescence sélective des oligodendrocytes. 2. Fonctionnement de la cellule nerveuse a. L’origine de l’influx nerveux La membrane des neurones est polarisée électriquement électrode de référence amplificateur microélectrode bain 0 -30 axone mV -60 -90 bain temps 0 -30 axone mV -60 -90 temps Le PA correspond à une inversion très brève du potentiel membranaire +50 -100 +50 -100 L’amplitude du PA est voisine de 100 mV. Sa durée est de l’ordre de 1 ms. Na+ Na+ Si la dépolarisation atteint le seuil de - 40 mV, les canaux Na+ s’ouvrent entrée d’ions Na+ positifs inversion de Vm K+ Vm en mV + 40 Na+ 0 - 40 K+ seuil - 80 Temps (ms) Na+ ext K+ int Na+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ Vm en mV + 40 Na+ 0 repolarisation - 40 K+ - 80 Temps (ms) Na+ ext K+ int Les canaux Na+ s’inactivent très rapidement. Les canaux K+ s’ouvrent à leur tour sous l’effet de la dépolarisation sortie d’ions K+. Comme l’intérieur de l’axone perd des charges +, il redevient négatif par rapport à l’extérieur (repolarisation). Na+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ Vm en mV + 40 Na+ 0 - 40 K+ - 80 hyperpolarisation Temps (ms) Na+ ext K+ int Avant que les canaux K+ ne se ferment sous l’effet de la repolarisation, la sortie des ions K+ continue hyperpolarisation de la membrane. Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ Vm en mV + 40 Na+ 0 - 40 K+ - 80 Temps (ms) Na+ Na+ ext K+ int Retour au potentiel de repos. Na+ K+ Le PA se propage sans diminution d’amplitude amplificateur électrodes réceptrices temps électrode stimulatrice sens de propagation Si on augmente l’intensité de la stimulation, le PA garde les mêmes caractéristiques (amplitude, durée ou vitesse inchangées Le message nerveux est constitué de trains de PAs stimulation faible stimulation forte b. La synapse 1. Les différents types de synapses Il existe 3 types de synapses selon la nature de la cellule postsynaptique synapses inter-neuronales synapses neuro-musculaires message nerveux message nerveux présynaptique excitation ou inhibition du contraction musculaire neurone postsynaptique synapses neuroglandulaires message nerveux sécrétion glandulaire 2. la synapse (ou jonction) neuro-musculaire neurone moteur (soma localisé dans la moelle épinière) myéline JNM fibre musculaire myéline axone cellule de Schwann myéline cellule de Schwann Mt Mt VS VS fibre musculaire lame basale - le PPM PA motoneurone Stimulation nerveuse stimulateur seuil de déclenchement du PA oscillo. PPM fibre musculaire - propriétés du PPM STIM STIM seuil STIM STIM En présence de curare (dans le bain où se trouve le muscle), le PPM diminue progressivement d’amplitude. Quand il n’atteint plus le seuil, le PA disparait brusquement sans avoir diminué d’amplitude. Le PPM est donc un phénomène d’amplitude variable (graduable), alors que le PA est un phénomène en “tout ou rien”. L’ACh libérée par la stimulation nerveuse produit au niveau postsynaptique (fibre musculaire) une dépolarisation appelée potentiel de plaque motrice (PPM). Sur le PPM se greffe un potentiel d’action musculaire Amanite tue-mouches Amanita muscaria Petit tabac des paysans Nicotiana rustica Belladone Atropa belladona - Du PPM au PA musculaire neurone moteur PA 50 mV PPM canaux activés par l’ACh canaux activés par la dépolarisation (cationiques non sélectifs) (canaux sodiques) (canaux potassiques) - Hypothèses sur le récepteur postsynaptique ACh ACh première hypothèse : deuxième hypothèse : récepteur = canal récepteur canal - Structure du récepteur postsynaptique 1 2 5 3 4 ACh ACh sous-unités du récepteur ACh canal cationique 3. Les synapses cérébrales : excitation et inhibition électrode présynaptique électrode postsynaptique PPSE PA présynaptique 4 ms électrode présynaptique électrode postsynaptique PPSI PA présynaptique 4 ms acétylcholine neurone postsynaptique Na+ PPSE PA présynaptique 4 ms GABA PPSI Cl- PA présynaptique 4 ms sommation spatiale et temporelle des PPS sommation spatiale de PPSE sommation spatiale de PPSE et de PPSI sommation spatiale et temporelle des PPS sommation temporelle sommation spatio-temporelle La maladie d'Alzheimer est une atteinte chronique, d'évolution progressive, d'une partie du cerveau, caractérisée par une altération intellectuelle irréversible aboutissant à un état démentiel (affaiblissement mental). La dégénérescence nerveuse ( les neurones dégénèrent et meurent ) due à la diminution du nombre de neurones avec atrophie du cerveau et présence de "plaques séniles , protéines β amyloides. La sclérose en plaques La sclérose en plaques est la destruction progressive de la gaine de myéline des neurones du système nerveux central et la disparition progressive des oligodendrocytes. La destruction de ces gaines empêche la transmission de l’influx en créant des "courtscircuits". Epilepsie : dérégulation de l’activité électrique cérébrale conduisant à une hyperactivité neuronale surtout de l’encéphale. Crises convulsives avec ou sans perte de conscience. l'apparition des crises peut être liée à la fatigue, aux stress physique et/ou psychique, à des excitants (alcool, tabac, café, thé), ainsi qu'à certains bruits permanents ou anormaux, un éclairage stroboscopique ou encore à un jeûne une surexcitabilité des neurones une diminution du niveau d'inhibition du réseau neuronal. Schizophrénie: Altération grave de la structure logique de la pensée caractérisée par des difficultés à partager une interprétation du réel avec les autres, qui aboutit à des comportements et des discours bizarres La schizophrénie est couramment traitée par la prise d'antipsychotiques, qui réduit ou supprime l'activité des récepteurs de la dopamine et parfois de la sérotonine Anxiété: hyperactivité neuronale Dépression : réduction de l’activité des neurones La maladie de parkinson: Perte de l’activité motrice, des tremblements des raideurs et une grande fatigue Le dérèglement du système dopaminergique est une caractéristique importante de cette maladie Le résultat est donc le contraire de ce que l’on pourrait s’attendre, à savoir que la présence de lumière va hyperpolariser le photorécepteur. Et par conséquent faire en sorte que moins de neurotransmetteurs vont être relâchés à la synapse avec les cellules bipolaires.
