Qu'est-ce que la dépolarisation neuronale et comment fonctionne-t-elle ?

Le fonctionnement de notre système nerveux, qui comprend le cerveau, repose sur la transmission d'informations. Cette transmission est de nature électrochimique et dépend de la génération d'impulsions électriques. connus sous le nom de potentiels d'action, qui sont transmis par les neurones à tous rapidité. La génération d'impulsions est basée sur l'entrée et la sortie de différents ions et substances à l'intérieur de la membrane du neurone.

Ainsi, cette entrée et cette sortie font varier les conditions et la charge électrique que la cellule doit normalement faire varier, initiant un processus qui aboutira à l'émission du message. Une des étapes qui permet ce processus de transmission de l'information est la dépolarisation. Cette dépolarisation est la première étape de la génération d'un potentiel d'action, c'est-à-dire l'émission d'un message.

Pour comprendre la dépolarisation, il est nécessaire de prendre en compte l'état des neurones dans des circonstances antérieures, c'est-à-dire lorsque le neurone est en état de repos. C'est dans cette phase que débute le mécanisme des événements qui se terminera par l'apparition d'une impulsion électrique qui traversera la cellule nerveuse jusqu'à atteindre sa destination, les zones adjacentes à un espace synaptique, pour finir par générer ou non une autre impulsion nerveuse dans un autre neurone à travers un autre dépolarisation.

Quand le neurone n'agit pas: état de repos

Le cerveau humain fonctionne régulièrement tout au long de sa vie. Même pendant le sommeil, l'activité cérébrale ne s'arrête pasSimplement, l'activité de certains emplacements du cerveau est considérablement réduite. Cependant, les neurones n'émettent pas toujours d'impulsions bioélectriques, mais sont dans un état de repos qui finit par s'altérer pour générer un message.

Dans des circonstances normales, au repos la membrane des neurones a une charge électrique spécifique de -70 mV, en raison de la présence d'anions ou d'ions chargés négativement à l'intérieur, en plus du potassium (bien que celui-ci ait une charge positive). Cependant, l'extérieur a une charge plus positive en raison de la plus grande présence de sodium, chargé positivement, ainsi que du chlore chargé négativement. Cet état est maintenu grâce à la perméabilité de la membrane, qui au repos n'est facilement pénétrable que par le potassium.

Bien que par la force de diffusion (ou la tendance d'un fluide à répartir uniformément en équilibrant sa concentration) et par la pression électrostatique ou attraction entre les ions de charge opposée l'environnement interne et externe doit être égal, ladite perméabilité rend difficile dans grande mesure, l'entrée des ions positifs étant très progressive et limitée.

En outre, les neurones ont un mécanisme qui empêche l'équilibre électrochimique de changer, la soi-disant pompe sodium-potassium, qui expulse régulièrement trois ions sodium de l'intérieur pour laisser entrer deux ions potassium de l'extérieur. De cette façon, plus d'ions positifs sont expulsés qu'ils n'en pourraient entrer, maintenant la charge électrique interne stable.

Cependant, ces circonstances changeront lors de la transmission d'informations à d'autres neurones, un changement qui, comme mentionné, commence avec le phénomène connu sous le nom de dépolarisation.

Dépolarisation

La dépolarisation est la partie du processus qui initie le potentiel d'action. En d'autres termes, c'est la partie du processus qui provoque la libération d'un signal électrique, le qui finira par voyager à travers le neurone pour provoquer la transmission d'informations à travers le système nerveux. En fait, si nous devions réduire toute activité mentale à un seul événement, la dépolarisation serait un bon candidat. occuper cette position, car sans elle il n'y a pas d'activité neuronale et donc nous ne serions même pas en mesure de suivre durée de vie.

Le phénomène lui-même auquel ce concept fait référence est le augmentation soudaine et importante de la charge électrique dans la membrane neuronale. Cette augmentation est due au nombre constant d'ions sodium, chargés positivement, à l'intérieur de la membrane du neurone. A partir du moment où se produit cette phase de dépolarisation, il s'ensuit une réaction en chaîne grâce à laquelle apparaît une impulsion électrique qui traverse le neurone et se rend dans une zone éloignée de son point de départ, reflète son effet sur une terminaison nerveuse située à côté d'un espace synaptique et est s'éteint.

Le rôle des pompes à sodium et potassium

Le processus commence dans le axone du neurone, zone dans laquelle il est situé un grand nombre de récepteurs sodiques sensibles au voltage. Bien qu'ils soient normalement fermés, en état de repos, s'il y a une stimulation électrique qui dépasse un certain seuil d'excitation (en passant de -70mV à entre -65mV et -40mV) ces récepteurs basculent sur ouvert.

Puisque l'intérieur de la membrane est très négatif, les ions sodium positifs seront très attirés en raison de la pression électrostatique, entrant en grande quantité. À la fois, la pompe sodium/potassium est inactive, donc aucun ion positif n'est éliminé.

Au fil du temps, à mesure que l'intérieur de la cellule devient de plus en plus positif, d'autres canaux s'ouvrent, cette fois pour le potassium, qui a également une charge positive. En raison de la répulsion entre charges électriques de même signe, le potassium finit par aller vers l'extérieur. De cette façon, l'augmentation de la charge positive est ralentie, jusqu'à atteindre un maximum de + 40mV à l'intérieur de la cellule.

À ce stade, les canaux qui ont commencé ce processus, les canaux sodiques, finissent par se fermer, mettant fin à la dépolarisation. De plus, pendant un certain temps, ils resteront inactifs, évitant ainsi de nouvelles dépolarisations. Le changement de polarité produit se déplacera le long de l'axone, sous la forme d'un potentiel d'action, pour transmettre l'information au prochain neurone.

Et après?

Dépolarisation se termine au moment où les ions sodium cessent d'entrer et finalement les canaux de cet élément sont fermés. Cependant, les canaux potassiques qui se sont ouverts en raison de l'échappement de la charge positive entrante restent ouverts, expulsant constamment le potassium.

Ainsi, au fil du temps, il y aura un retour à l'état d'origine, ayant une repolarisation, et même un point connu sous le nom d'hyperpolarisation sera atteint dans lequel, du fait du débit continu de sodium, la charge sera inférieure à celle de l'état de repos, ce qui provoquera la fermeture des canaux potassiques et la réactivation de la pompe sodium/potassium. Une fois cela fait, la membrane sera prête à recommencer tout le processus.

C'est un système de réajustement qui permet un retour à la situation initiale malgré les changements subis par le neurone (et par son environnement extérieur) au cours du processus de dépolarisation. D'autre part, tout cela se passe très rapidement, afin de répondre au besoin de fonctionnement du système nerveux.

Références bibliographiques:

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