Neurophysiologie - Potentiels membranaires et transmission synaptique

Flashcards de révision sous forme de lexique et vocabulaire sur la neurophysiologie, couvrant les potentiels de membrane, le potentiel d'action, la modélisation biophysique d'Hodgkin-Huxley, les canaux ioniques, la transmission synaptique et l'organisation du système nerveux.

Rhéobase

Intensité minimale d'une stimulation électrique requise pour déclencher un potentiel d'action, quelle que soit sa durée.

Chronaxie

Durée minimale pendant laquelle une stimulation d'intensité double de la rhéobase doit être appliquée pour déclencher un potentiel d'action.

Période réfractaire absolue

Période d'inexcitabilité totale faisant suite au déclenchement d'un potentiel d'action, au cours de laquelle aucune stimulation, même supraliminaire, ne peut en initier un nouveau.

Période réfractaire relative

Période d'inexcitabilité partielle au cours de laquelle un second potentiel d'action peut être déclenché, mais nécessite un stimulus plus intense et présente une amplitude plus faible.

Stimulation supraliminaire

Stimulation dont l'intensité permet une dépolarisation membranaire suffisante pour franchir le seuil d'excitation du potentiel d'action.

Potentiel électrotonique (électrotonus)

Variation locale et graduée du potentiel de membrane à partir du potentiel de repos ne déclenchant pas de potentiel d'action, se propageant dans les dendrites et l'axone avec une atténuation définie par une constante d'espace et une constante de temps.

Loi du tout ou rien

Propriété fondamentale du potentiel d'action : il ne se déclenche que si la dépolarisation atteint le seuil d'excitation, et son amplitude demeure constante tout au long de l'axone, indépendamment de l'intensité du stimulus.

Constante d'espace ($\lambda$)

Distance caractéristique le long de la membrane à laquelle la décroissance de l'amplitude du voltage $V$ en fonction de la distance $x$ suit l'équation : $V = V_0 \times e^{-x/\lambda}$.

Équation de Nernst

Formule calculant le potentiel d'équilibre $E_X$ d'un ion $X$ de valence $z$ de part et d'autre d'une membrane : $E_X = \frac{RT}{zF} \ln\left(\frac{[X]_e}{[X]_i}\right)$.

Équation de Goldman - Hodgkin - Katz (GHK)

Formule exprimant le potentiel de membrane au repos $E_m$ en fonction des perméabilités ($P$) et concentrations des principaux ions : $E_m = \frac{RT}{F} \ln\left(\frac{P_K [K^+]_e + P_{Na} [Na^+]_e + P_{Cl} [Cl^-]_i}{P_K [K^+]_i + P_{Na} [Na^+]_i + P_{Cl} [Cl^-]_e}\right)$.

Courant ionique microscopique ($i_x$)

Courant traversant un unique canal ionique, défini par : $i_x = \gamma_x \cdot (V_m - E_x)$, où $\gamma_x$ est la conductance élémentaire, $V_m$ le potentiel membranaire et $E_x$ le potentiel d'équilibre.

Courant ionique macroscopique ($I_x$)

Courant global traversant la membrane, formulé par : $I_x = G_x \cdot (E_m - E_x)$ ou $i_x = P_o \cdot \gamma_x \cdot N \cdot (V_m - E_x)$, avec $N$ le nombre de canaux et $P_o$ la probabilité d'ouverture.

Force électromotrice (FEM)

Gradient électrochimique représenté par la différence $(V_m - E_x)$, s'annulant précisément lorsque le potentiel membranaire est égal au potentiel d'inversion.

Potentiel d'inversion

Valeur du potentiel membranaire pour laquelle le flux net du courant ionique est nul (force électromotrice nulle), dépendant de la température absolue et des concentrations selon la loi de Nernst.

Modèle d'Hodgkin et Huxley : cinétique $m^3 h$

Modèle décrivant le canal sodique voltage-dépendant, où l'exposant $3$ représente le nombre de portes d'activation $m$ (dont la valeur correspond à la probabilité d'être ouverte) et $h$ correspond à la probabilité d'ouverture de la porte d'inactivation.

Modèle d'Hodgkin et Huxley : cinétique $n^4$

Modèle décrivant le canal potassique voltage-dépendant, où l'exposant $4$ indique le nombre de portes d'activation $n$, $n$ étant la probabilité d'ouverture d'une porte d'activation.

TTX (Tétrodotoxine)

Toxine neurotoxique agissant comme bloqueur sélectif des canaux sodiques dépendants du voltage.

TEA (Tétraéthylammonium)

Composé chimique agissant comme bloqueur sélectif des canaux potassiques dépendants du voltage.

Ouabaïne

Glycoside cardiotonique agissant comme inhibiteur spécifique de la pompe $\text{Na}^+/\text{K}^+$ ATPase.

Pompe $\text{Na}^+/\text{K}^+$ ATPase

Transporteur actif primaire qui assure le maintien de l'asymétrie ionique ($[K^+]_i > [K^+]_e$ et $[Na^+]_e > [Na^+]_i$) et du volume cellulaire par l'entrée de $K^+$ et la sortie de $Na^+$, modulé par les concentrations de ces ions et inhibé par la digitaline.

Récepteur ionotropique

Récepteur membranaire postsynaptique qui intègre directement un pore ionique et un site de fixation au neurotransmetteur, induisant directement une modification de la polarité postsynaptique.

Récepteur métabotropique

Récepteur membranaire sans canal intrinsèque, possédant au moins un site de fixation au neurotransmetteur et couplé aux protéines G pour activer une cascade de seconds messagers.

Complexe SNARE

Complexe protéique assurant l'exocytose synaptique, formé par l'assemblage de la synaptobrévine (protéine vésiculaire), de la syntaxine et de SNAP 25 (protéines présynaptiques cibles).

Synapse électrique

Jonction communicante intercellulaire composée de paires de connexons reliant directement les cytoplasmes de deux neurones adjacents.

Système nerveux autonome (SNA)

Aussi appelé système neurovégétatif, actif au repos et composé des composantes sympathique (faisant intervenir la noradrénaline) et parasympathique (impliquant l'acétylcholine).

Fibres afférentes (centripètes)

Fibres nerveuses sensitives qui conduisent les influx nerveux depuis la périphérie jusqu'au système nerveux central (SNC).

Transport rétrograde

Mécanisme de transport axonal actif transportant des molécules depuis les terminaisons synaptiques vers le péricaryon (soma).

Voltage imposé (voltage-clamp)

Méthode électrophysiologique consistant à maintenir constant le potentiel membranaire afin de mesurer expérimentalement les variations des courants ioniques transmembranaires.

Structures anatomiques de l'encéphale

Organisation du système nerveux central comprenant le cerveau, le diencéphale, le tronc cérébral, l'hypophyse, le cervelet, se poursuivant caudalement par la moelle épinière.

Compartimentation fonctionnelle du neurone

Organisation polarisée du neurone associant : 1- Réception (dendrites), 2- Intégration (soma), 3- Génération de l'influx (segment initial), 4- Conduction (axone myélinisé), 5- Transmission/Sécrétion (terminaisons axonales).