Au centre de notre cerveau se trouve le système limbique, dont vous allez bientôt connaitre l'existence. Au centre de ce système, le thalamus enregistre en permanence l'ensemble de ce que nous percevons. Ce qui signifie que toutes ces informations transitent entre nos organes sensitifs (soit les récepteurs sensitifs de notre épiderme, nos yeux, nos oreilles, notre nez, notre langue.) et cette base de tri.
La question qui nous vient donc instantanément, c'est : comment ?
Eh bien, tout se passe dans les neurones (qui, vous ne l'avez pas oublié, constituent l'ensemble des structures de notre encéphale).
Imaginons un peu. Lise branche ses écouteurs, puis mets son Ipob, baladeur dernière génération, en marche. Au moment où la musique retentit, le son est enregistré par les nerfs auditifs : cela crée une infime variation électrique. Les nerfs sont constitués... D'axones, cela ne vous rappelle rien ? Les axones sont les prolongement des neurones, donc la variation électrique va logiquement cheminer le long d'un des ces axones pour atteindre soit l'encéphale, soit un autre neurone qui la conduira inéluctablement à l'encéphale de même, où elle sera analysée, et comprise comme un son (et c'est à ce moment que Lise saura qu'elle écoute du Neil Young).
Mais à l'intérieur de l'axone, comment cela se passe-t-il ?
Pour que le message se propage dans le conduit de l'axone, il faut que des ions positifs et des ions négatifs s'entrechoquent : cela crée une décharge électrique, l'influx nerveux, ou bien encore le potentiel d'action, dans le jargon scientifique.
L'axone n'est pas un long tube hermétiquement fermé au milieu extra-cellulaire : il communique avec « l'extérieur » par deux « pompes », qui permettent de faire rentrer ou sortir les ions positifs de sa structure. Je m'explique.
A l'intérieur de l'axone, il n'y a que des ions négatifs. Lorsque la variation électrique est créée, elle achemine dans le conduit des ions positifs, or, ion positif + ion négatif = potentiel d'action.
Arrivé au premières pompes, la plupart des ions positifs sont évacués en dehors de l' axone. Le potentiel d'action diminue donc. Mais il y a ensuite les deuxièmes pompes, qui injectent des ions dans l'axone. Celles ci régénèrent le potentiel d'action. Et ainsi de suite, car les pompes sont disséminées le long de l'axone. Mais le message est plutôt lent, justement à cause des pompes qui évacuent les ions positifs.
C'est pour cela qu'intervient la myéline, vous vous souvenez, cette gaine de matière blanche fabriquée par les oligodendrocytes. Eh bien elle agit comme un isolant, ce qui fait qu'il n'y a plus la pompe qui évacuait les ions positifs. Seulement celle qui les injecte, qui s'appelle ici le canal ionique, et qui se situe au niveau du noeud de Ranvier, soit là où il n'y a pas de myéline.
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L'axone en beige, avec ses gaines de myéline en vert. A l'intérieur, on ne trouve que des ions négatifs, et à l'extérieur des ions positifs.
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| La décharge électrique arrive dans l'axone, ouvre le canal ionique qui injecte des ions +, qui régénèrent le potentiel d'action. |
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La décharge précédemment régénérée ouvre un nouveau canal ionique. Le processus se réitère... Ainsi de suite.
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Ce système permet de faire parvenir l'influx nerveux beaucoup plus vite, car celui-ci est sans cesse régénéré par l'afflux de nouveaux ions positifs. Il va jusqu'à 50 mètres par seconde !
Seulement, voilà, un axone ne peut faire plus d'1 mètre de longueur. Ici, les axones partant de l'oreille vont jusqu'au thalamus sans problème. Mais imaginons que Lise cogne son petit orteil sur le pied de table ! L'axone qui devrait acheminer le message de la douleur perçue serait trop petit pour aller jusqu'au thalamus, le potentiel d'action remonte donc jusqu'à la fin de celui ci... Et c'est ici que l'on trouvera les synapses.
Les synapses sont l'endroit de connexion entre deux neurones. Or, entre les deux neurones... Il y a du vide (de 30 à 50 nanomètres de vide exactement.). C'est la catastrophe, le potentiel nerveux ne peut alors plus se propager ? Bien sûr que si.
En fait, ce signal provoque l'ouverture de petits sachets, contenant des neurotransmetteurs : des molécules.
Ces molécules, libérées de leurs sachets par la décharge électrique, vont sortir de la fente à l'extrémité de l'axone, et se retrouver dans le vide synaptique.
Puis elles seront capturées par des récepteurs fixés sur la membrane de l'autre neurone.
Une fois les molécules en contact avec les récepteurs, ceux ci ordonnent l'ouverture de canaux ioniques situés là...
Ce qui permet à de nouveaux ions positifs de s'engouffrer à l'intérieur du nouvel axone !
Ceux ci rencontrent les ions négatifs toujours présents à l'intérieur... Et hop, cela recrée une décharge !Ainsi, le message est transmis d'un neurone à des milliers d'autres, car le nombre de connexions entre chacun est immense. Ce qui permet de faire varier l'intensité de la décharge électrique, et donc l'importance du message, ce sont les neurotransmetteurs et les récepteurs de ceux-ci : c'est pour cela que l'article suivant y est consacré.
Une vidéo synthétisant le parcours du message nerveux, produite par l'Université Lyon 1, créée par Anne-Josée Beaudouin et Alix Poulot, source ici :
- Avec les remerciements pour l'autorisation d'utilisation-
