Il m’a valu quelques mails de demandes d’explications :
- tous les neurones sont ils identiques.?
- y a t’il d’autres cellules que les neurones dans le cerveau.?
- comment est fabriqué le courant de l’influx nerveux.?
- à quelle vitesse se propage t’il?
Je vais essayer de répondre le plus clairement possible, sans trop compliquer les choses.
Dans le cerveau il y a essentiellement trois types de cellules
- les neurones qui sont les cellules nerveuses qui conduisent l’influx nerveux.
Ils sont environ 100 milliards et font de 5 à 100 µ de diamètre
- des cellules de soutien, les cellules « gliales », deux à trois fois plus nombreuses et d’environ 10 µ (1 µ = 1/1000 mm).
Il semble que les cellules gliales et notamment certaines d’entre elles les « astrocytes » (en forme d’étoile 3D), participent au fonctionnement du cerveau, notamment au plan chimique. C’est encore mal connu.
- des cellules gliales particulières, graisseuses, qui se forment autour des dendrites et des axones et les isolent, afin d’accroître la vitesse de l’influx nerveux.
Cette substance graisseuse blanche est appelée la myéline.
Il y a une centaines de neurones différents. Ils ont tous un corps cellulaire, des dendrites et un axone, et l’influx va toujours de la dendrite à l’axone.
Mais comme le montre la figure ci dessous, certains neurones n’ont que dendrite, plus ou moins ramifiée à la fin (neurone bipolaires). Quelques rares types d’axones ont les dendrite et l’axone du même coté (monopolaires), certains ont de nombreuses dendrites et plusieurs axones (multipolaires) et enfin certains ont une véritable chevelure de dendrites (jusqu’à environ 100000 pour les cellules du cervelet, qui commandent nos « automatismes » (comme faire du vélo, jouer du piano…), mais un seul axone.
Les axones de neurones intermédiaires peuvent être courts (100 µ ), mais ceux qui commandent nos membres ou ramènent au cerveau les informations du toucher peuvent avoir plus d’un mètre de long.
L’influx nerveux n’est pas un courant électrique, comme ceux qui se propagent dans les fils, les électrons étant pompés par un générateur. (pile, dynamo, alternateur…).
C’est ce qu’on appelle un « courant de dépolarisation, qui correspond à des différences provisoires de concentrations en ions et donc à des différences de quantités de charges électriques de ces ions.
L’irrigation sanguine des neurones apporte du sel (Cl-Na+) et du potassium K+, ainsi que des ions calcium Ca++.
Les parois des neurones comportent des canaux qui laissent passer préférentiellement certains ions. Ce sont de grosses protéines spiralées dont le canal est à la dimension d’un ion particulier et peut (par une transformation chimique) se contracter donc se fermer. Certaines sont polarisée et attirent les ions dans un sens (on les appelle des « pompes à ions ».
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Théoriquement il y a la même concentration en ions à l’intérieur et à l’extérieur du neurone. Mais ce n’est pas exact.
Au repos, des pompes à ions spécifiques des ions K+, les pompent vers l’extérieur. Il y a donc déficit d’ions et un potentiel électrique négatif permanent compris entre -40 et -90 mV.
Sous l’effet de divers phénomènes (mais principalement l’arrivée d’ions Ca++), la pompe à ions K+ s’arrête et au contraire un canal ionique pour ions sodium s’ouvre, provoquant une entrée massive d’ions Na+.
Le potentiel monte brusquement à + 100 mv
Cela provoque de part en part l’ouverture de canaux ioniques tout le long de la dendrite ou de l’axone, alors que ceux ci se referment ensuite. On a donc un potentiel de + 100 mV environ, qui se propage, comme une vague, le long de la dendrite ou de l’axone.
C’est l’équivalent de la propagation d’un courant électrique, mais il n’y a aucun générateur électrique.
La vitesse de l’influx nerveux est très variable : 0,5 m/s (vitesse d’un homme à pied) à 120 m/s (vitesse d’un Airbus au décollage. Une aussi grande vitesse est utile pour propager les informations par exemple de douleur : si vous poser la main sur une surface brûlante, il faut qu’un réflexe ultra rapide vous la fasse retirer : ce sont les nerfs qui ont la vitesse de propagation maximale.
Dans certains cas l’entrée d’ions est celle d’ions négatifs Cl-. On a alors le déclenchement d’un influx nerveux négatif.
Certaines dendrites vont propager un influx positif et d’autres un influx négatif. Le neurone en fait la synthèse, car la polarisation n’est transmise à l’axone que s’il y a un excédent de potentiel et donc d’ions, positif ou négatif suffisant pour déclencher le phénomène (au moins 100 mV en + ou en - l’influx déclenché étant alors positif ou négatif.
J’espère avoir ainsi répondu à vos questions
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