NEUROPHYSIO exam intra

Durant la préhistoire, quelles sont les 2 transformations majeures quant au développement du cerveau et leur impacts ?

1. Découverte du feu: la cuisson des aliments permet une digestion plus rapide et donc libère de l’énergie pour le cerveau, alors il y a plus de place au développement des capacités cérébrales

2. Position debout: en se relevant, l’humain libère ses membres supérieurs, dès lors il peut explorer son environnement, ce qui implique plus de stimulation et connexion cérébrale

Comment est-ce que l’anatomie du crâne témoigne de l’évolution du cerveau ?

À travers le temps, la boite crânienne s’élargit et la mâchoire diminue

Comment sait-on que durant la préhistoire, l’humain s’intéressait au cerveau ?

Des preuves sur des crânes portant des cicatrisations osseuses de trépanation

En Égypte ancienne, où siège l’intelligence ?

Le coeur

En Égypte ancienne, est ce qu’on s’intéresse au cerveau ?

Oui, il y avait une médecine très développée dont:

• connaissance des symptômes liés aux lésions cérébrales

• vocabulaire alloué au cerveau : première utilisation du terme “cerveau”

• papyrus Edwin Smith de chirurgie

En Grèce antique, à travers quel prisme essaye-t-on de comprendre le cerveau ?

À travers le rationnel, la logique et la spéculation

la médecine est donc une discipline plutôt intellectuelle

Qui sont les 3 philosophes grecques ayant contribué à la compréhension du cerveau ?

Hippocrate, Platon, Aristote

Quelle était la théorie d’Hippocrate pour expliquer la santé et le fonctionnement corporel ? Quel organe est le siège de l’intelligence et des émotions pour lui ?

Doctrine humorale : basé sur l’équilibre des éléments/liquides dans le corps (sang, bile, atrabile, flegme)

Le cerveau

Qui est le père de la médecine et pourquoi dit-on cela ?

Hippocrate est le père de la médecine, car à travers la philosophie, il s’intéresse à prendre soin de l’humain

Quel est le serment d’Hippocrate ?

Serment de ne pas nuire aux malades

celui-ci est encore fait à ce jour

Quelle est la théorie de Platon pour expliquer la santé et le fonctionnement corporel ? Sur quoi est-elle basé ?

La santé est issue de l’équilibre entre le corps et l’esprit

Cette théorie est basée de la vision dualiste de Platon entre âme et corps

Quelle est la théorie d’Aristote pour expliquer la santé et le fonctionnement corporel ?

Aristote crée le modèle de l’âme tripartie: 3 niveaux d’âme distribuées dans le corps

• végétative: associée au vivant passif

• sensitive: associé aux réponses à l’environnement

• intellective: associé aux capacités de raisonnement et planification

Ensuite, il exprime que le pneuma psychique (émotions) est dans le coeur

Et que les vapeurs condensées issues des émotions sortent du coeur et montent au cerveau pour être refroidit, calmer et rationaliser

Durant l’Empire romain, à travers quel prisme explore-ton le cerveau ?

On tente de comprendre le cerveau à travers l’observation de dissections (de gladiateurs)

Quel personnage important de l’Empire romain a participé à la compréhension du cerveau ? Comment ?

Galien: à travers ses observations de dissection, il a constaté que:

• encéphale est mou = reçoit les sens

• cervelet est dur = responsable du mouvement

• ventricules remplis de liquide = doctrine humorale d’Hippocrate

Durant le Moyen Âge, sur quoi était basé la compréhension du cerveau ?

• Croyances divines et non remise en question de celles-ci

• Transmission hippocratique conforme aux croyances divines

Durant la Renaissance, quelles sont les thématiques populaires ?

• Renouveau de la connaissance

• Conception mécanique

Quel philosophe de la Renaissance s’est penché sur le cerveau et le fonctionnement corporel ? Quelles étaient ses idées ?

Descartes:

• Conception mécanique du cerveau comme machine

• Dichotomisation entre humain et animal : âme humaine est noble, car elle vient de dieu

• Le siège de l’âme est la glande pinéale, car c’est la seule structure non-symétrique dans le cerveau

Durant la Renaissance, comment la religion influence la médecine ? Quant est-il au fur et à mesure de cette époque ?

Initialement, la religion interdit la dissection (car le corps est sacré), donc :

• dissection est tabou et clandestine

• dissection est utilisée comme activité sensationnaliste et populaire

• dissection est rejetée par la médecine

Mais au fil du temps, la biologie et la religion se réconcilie, et cela permet le libre recours à la dissection, l’observation, etc.

Durant l’époque contemporaine, qu’est ce que la dissection et l’observation permettent de comprendre ?

• Distinction de la matière blanche et grise

• Lésions cérébrales mènent à des séquelles

• Communication interne entre cerveau et corps, grâce aux nerfs

• Présence de sous sections dans le cerveau, ayant des fonctions différentes

Durant l’époque contemporaine, comment la science quitte la théorie des fluides (Hippocrate) ? Et qu’est ce que ça implique ?

Grâce aux découverte de Franklin, et Galvani & Bois-Raymond sur l’électricité

On comprend que le fonctionnement corporel est électrique

Quelle est la découverte de Franklin ?

Maitrise de l’électricité (expérience tonnerre-composante électrique)

Quelle est la découverte de Galvani & Bois-Raymond ?

Découvrent que le SN est électrique : usant d’électricité dans les nerfs, ils constatent une contraction musculaire

Quelles découvertes permettent de stipuler que le SN a une organisation précise de nerfs ? Par qui ?

Bell : découvre que si on sectionne les racines ventrales des nerfs partant de la moelle épinière, il y a paralysie = nerfs ventraux moteurs

Magendie : découvre que si on sectionne les racines dorsales des nerfs de partant la moelle épinière, il y a perte sensorielle = nerfs dorsaux sensoriels

Qui sont les scientifiques qui ont étudier l’organisation du cerveau ? Et quelles sont leur découverte ?

• Flourens: localisation cérébrale : met en lumière le rôle coordonateur du mouvement du cervelet, via ses expériences sur des pigeons

• Gall: développement la phrénologie : science d’une zone spécifique pour chaque compétence, si t’es bon à quelque chose tu as une bosse (pas pris au sérieux)

• Broca: région associé au langage: met en lumière qu’une lésion cérébrale de l’hémisphère gauche provoque l’aphasie (mutisme), via expérience sur cadavre

• Munk: région associé à la vision: met en lumière la cécité corticale

Lesquels des scientifiques vu auparavant sont vus comme promoteurs de la localisation cérébrale ?

Broca et Flourens

Au 20e, durant l’époque contemporaine, qui sont les créateurs de la Doctrine du neurone ? Quelle est cette doctrine ?

Golgi & Cajal

Doctrine du neurone: le neurone est l’unité de base du cerveau, il n’est donc pas seulement une partie d’un système

Quels sont les niveaux d’analyse actuels des neurosciences, grâce aux avancées technologiques ?

• Structural

• Dynamique

• Moléculaire

• Cellulaire

• Systémique

• Comportemental

• Cognitif & Affectif

Quels sont les métiers issus des neurosciences ?

• Cliniciens:

  • neurologue:

  • neurochirurgien:

  • neuropathologiste:

  • neuropsychologue:

    neuropsychiatre:

  • neuroradiologiste:

• Chercheurs:

  • neuro-anatomiste:

  • neuro-anthropologue:

  • neurochimiste:

  • neuro-économiste:

  • etc.

Quels sont les objets d’étude des neurosciences ?

• Neurone

• Cerveau

Quelles est la matière première utilisée dans les neurosciences ?

• Organismes vivants

• Humain

• Animal

Quels sont les niveaux de réglementations/protections instaurés lors d’utilisation d’animaux en neurosciences ?

• Code déontologique: instances réglementaires

• Éthique: comités institutionnels

• Responsabilité éthique du chercheur:

  • assurer de la nécessité et bien fondé de cette étude

  • éliminer la douleur et détresse animale

  • avoir considéré toutes autres alternatives

Quels sont les principaux arguments à l’encontre des expériences sur animal en neurosciences ?

• Principes religieux: sacré

• Droits des animaux: activisme

Quels sont les 2 types de cellules majeures du SN ?

1. Neurones

2. Cellules gliales

Quels sont les 2 colorants utilisés pour l’observation du cerveau ? Expliquez les

• Coloration au Crésyl violet/de Nissl: couleur violette qui s’accumule dans le corps cellulaire, donc image fragmentaire du neurone ; utilisation généralisé dans tout le corps ; surtout utilisé au 19e

• Coloration de Golgi: nitrate d’argent qui colore la totalité du neurone, utilisation toujours actuelle

Lors de la coloration de Golgi, est ce que Golgi et Cajal étaient d’accord sur ce qu’il voyait ?

• Au début, Golgi pensait qu’on voyait seulement une partie du neurone, alors que Cajal disait qu’on voyait la totalité

• Golgi voyait les neurones comme un système en continuité (ensemble continu), alors que Cajal les voyait en contiguïté (neurones se touchent et sont voisins)

Qu’est ce que le soma d’un neurone ?

Corps cellulaire, à l’intérieur se trouve le noyau

Qu’est ce que les dendrites d’un neurone ?

Les collatéraux qui sortent un peu n’importent comment et qui reçoivent généralement (mais ça peut être ailleurs aussi) les influx nerveux

Qu’est ce que l’axone d’un neurone ?

Longs collatérales sortant à un angle de 90d, servant à faire circuler l’influx nerveux

Qu’est ce que la classification neurone ?

Processus de classification des neurones en fonction de leur caractéristiques (morphologie, neurotransmetteurs, patron de décharge, etc)

ainsi un même neurone peut avoir plusieurs noms (étoilé, dopaminergique, etc)

Quels sont les cellules gliales et leur rôle général ?

Rôle général de support aux neurones

1. Astrocyte

2. Oligodendrocyte et Cellule de Shawn

3. Microglie

4. Cellule épendymaire

Qu’est ce que l’astrocyte et ses 3 fonctions ?

La cellule gliale la plus nombreuse

1. Support et cicatrisation: neurones ne peuvent pas régénérer, donc s’il sont détruits, l’espace vide est rempli par des astrocytes pour maintenir les structures en place et éviter la détérioration

2. Barrière hémo-encéphalique: astrocytes empêchent le passage d’agents agresseurs en s’enroulant autour des vaisseaux sanguins

3. Régulation de l’équilibre ionique et neurochimique: astrocytes captent, encapsulent et dégradent les molécules de trop

Qu’est est la fonction des oligodendrocytes et cellules de Shawn ?

Myélinisation: isoler les neurones pour les protéger et garantir la conduction

• SNC = oligodendrocytes isolent comme des pieuvres

• SNP = cellules de Shawn isolent par leur corps même

Qu’est ce que la microglie et quelles sont ses 2 fonctions ?

Cellule immunitaire

1. Phagocytose: microglies enlèvent les toxines

2. Intervention dans l’apoptose: processus de mort cellulaire, utile pour la maturation du SN (laisse place à des nouvelles connexions)

C’est quoi la fonction des cellules épendymaires ?

Tapisser les ventricules pour filtrer le LCR

Quel est l’outil technologique utilisé pour observer la structure interne du neurone ?

Microscope électronique

Qu’est ce que la membrane cellulaire et sa composition ?

Membrane isolante de la cellule

Composition :

• bicouche de phospholipides organisé en miroir pour permettre l’imperméabilité : extrêmité externe hydrophile (eau hors et dans cellule), couche interne lipophile (graisse dans intérieur membrane)

• contient des structures protéiques qui la rend semi-perméable

(composition de cette membrane est la même pour les organites dans le neurone et pour les autres sortes de cellules)

Qu’est ce que le noyau du neurone ?

Se trouve dans le soma

Contient le code génétique ; ADN

Quelles sont les 2 étapes de la synthèse des protéines ?

1. Transcription

2. Traduction

Expliquez l’étape de la transcription dans la synthèse des protéines ?

Se produit dans le noyau :

1. Enzyme ARNpolymérase détecte le besoin d’une protéine précise:

• elle entre dans le noyau

• elle se fixe sur l’ADN

2. Création de l’ARNm:

• lecture du fragments d’ADN nécessaire pour créer protéine demandée

• tri des éléments nécessaires parmi les nucléotides: introns = pas pris vs. exons = pris

3. ARNm est crée, il est composé de nucléotides et comporte la recette nécessaire à la synthèse de la protéine

Expliquez l’étape de la traduction dans la synthèse des protéines ?

Se produit hors du noyau

Processus différent lors de la production de protéines membranaires ou cytosomales:

1. Traduction/production de la protéine membranaire:

• lecture de l’ARNm par un ribosome libre

• séquence signal dans la lecture empêche le ribosome de continuer

• ARNm et ribosome sont pognés ensemble, mais finissent par atteindre le RE rugueux

• ribosome s’y fixe et lui permet de finir la lecture

• une fois la lecture terminée, la protéine est produite et entre dans la membrane du RE rugueux pour continuer sa maturation

• ribosome redevient libre

2. Traduction/production de la protéine cytosomale:

• lecture complète de l’ARNm par un ribosome libre = production immédiate

• les protéines une fois produites restent dans le cytosol ambiant

Est ce qu’on peut produire plusieurs protéines avec un même ARNm ?

Oui, si l’ARNm est lu plusieurs fois par des ribosomes

Qu’est ce qu’un acide aminé ?

Unité de base pour la construction de la protéine

Que forme 2 acides aminés ensemble?

Un peptide

Que forme plusieurs peptides ensemble ?

Une protéine

Qu’est ce qu’une protéine ?

Un ensemble de peptides, donc d’acides aminées

À quoi servent précisément les ribosomes durant la synthèse des protéines, lorsqu’ils lisent l’ARNm ?

Les ribosomes assembles les acides aminées ensemble

Combien existe-il d’acides aminés ?

20, ceux-ci forment tout les protéines, donc c‘est l’assemblage qui dicte tout

D’où proviennent les acides aminés ?

Ils sont généralement déjà dans le corps

Néanmoins, 8 essentiels se prennent dans l’alimentation

Quels sont les 8 acides aminés qui se prennent dans l’alimentation ?

1. Valine

2. Leucine

3. Isoleucine

4. Phenylalaline

5. Methionine

6. Lysine

7. Threonine

8. Tryptophan

Quelles peuvent être les différentes structures des protéines ?

• Protéine primaire : une protéine simple composée d’acides aminés ; 2D, ligne de gauche à droite

• Protéine secondaire: plusieurs protéines primaires formant une hélice

• Protéine tertiaire: plusieurs protéines secondaires formant une hélice avec des replis

• Protéine quaternaire: plusieurs protéines tertiaires ; structure la plus complexe

Comment une protéine est influencé par sa structure ?

La structure d’une protéine détermine sa fonction

Pourquoi le RE rugueux est nommé ainsi ?

Dû aux ribosomes qui s’y fixent pour la synthèse des protéines

Qu’est ce que le RE lisse ? À quoi sert-il ?

C’est la suite du RE rugueux, mais il se nomme lisse, car les ribosomes ne s’y fixent pas

Fonction:

• une fois que la maturation des protéines membranaires est terminée dans le RE rugueux, celles-ci se déplacent vers le RE lisse

• dans le RE lisse, une enzyme découpe la membrane du RE et crée des vésicules pour entreposer les protéines

C’est quoi l’appareil de Golgi ? À quoi sert-il ?

L’appareil de Golgi se trouve à l’extrémité du RE lisse

Fonction:

• appareil de Golgi est plein de vésicules

• les vésicules finissent par s’en détacher pour aller là où on a besoin

Qu’est ce que la mitochondrie ? À quoi elle sert ?

La mitochondrie est présente partout où il y a réaction chimique, car elle produit l’énergie nécessaire à ces réactions : ATP

Comment est produit l’ATP ?

• L’individu consomme du sucre (glucose)

• Le glucose est dégradé en Acide pyruvique

• La mitochondrie capture l’Acide pyruvique et l’Oxygène, et les transforme en ATP et Gaz carbonique

• ATP est utilisé dans les réactions chimiques (CO2 est rejeté)

Est ce qu’on peut dire que la véritable respiration se fait dans la mitochondrie ?

Oui, car c’est la mitochondrie qui aspire l’oxygène et qui le transforme en CO2 avant de le rejeter

Qu’est ce que le cytosquelette ? Quelles sont ses fonctions ?

Un réseaux dynamique de filaments et tubules protéiques situé dans le cytoplasme de la cellule

Fonction:

1. Soutien structurel: maintient la forme de la cellule

2. Mobilité: permet le déplacement et mouvement de la cellule

3. Trafic intracellulaire: assure le transport des organites et vésicules à l’intérieur du cytoplasme

De quoi est composé le cytosquelette ?

Un ensemble de protéines structurés:

1. Microtubules: le plus gros et important ; agit comme des chemins de fers le long des neurites pour assurer la communication dans le neurone

2. Neurofilaments et 3. Microfilaments: texture gluante dense ; achemine l’eau ; protéines d’encrage, car sert à la connexion et migration des neurones en permettant à ceux-ci de s’ancrer et se déplacer entre eux

Qu’est ce que la protéine Kinésine ? À quoi sert-elle ?

Protéine à moitié ancré sur le micro tubule et à moitié productrice d’énergie pour transporter des vésicules le long de la cellule (transport axonal)

Quels sont les 2 types de transport axonal possible pour la kinésine ?

1. Transport antérograde: soma à terminaison

2. Transport rétrograde: terminaison à soma

Qu’est ce que la terminaison axonale (bouton terminal) ? De quoi est-elle composée ?

L’extrémité de l’axone servant à transmettre l’influx nerveux ou chimique

Composition:

• Mitochondrie : besoin de beaucoup d’énergie pour la transmission synaptique

• Vésicule : contenant toutes les molécules à transmettre

Qu’est ce qu’un canal transmembranaire ?

Une structure protéique dans la membrane qui sert à faire passer des molécules de part et d’autres de celle-ci, qui permet le mouvement

Un canal peut être de type voltage-dépendant ou chimio-dépendant

Quelles sont les deux forces qui jouent un rôle fondamental dans l’électrophysiologie des neurones ?

1. Force chimique

2. Force électrique

Qu’est ce que la force chimique de diffusion ?

Force qui engendre le mouvement des ions (lorsque les canaux sont ouverts) via le gradient de concentration: diffusion du plus concentré au moins concentré

La force s’équilibre lorsqu’il y a autant de concentrations des deux bords

Qu’est ce que la force électrique de diffusion ? Donnez le vocabulaire relatif

Cette force engendre du mouvement en fonction de la polarité des charges :

+ attire le -

- attire le +

Vocabulaire relatif :

• pole positif = anode

• pole négatif = cathode

• particule chargé positivement = anion

• particule chargé négativement = cation

Qu’est ce que la résistance ? Et qu’est ce que la charge et le potentiel électrique ?

Résistance est représentée par l’imperméabilité de la membrane : pas de canaux, pas de mouvement

• se mesure en Ohm

Dans le cas de la résistance, on utilise la Charge électrique pour désigner le potentiel d’électrisation de quelque chose : force électrique présente, mais inerte ; pas de mouvement d’ions

Donc le Potentiel électrique désigne l’écart des charges/polarités (ex.: écart des charges négatives à l’intérieur du neurone et positives à l’extérieur)

• se mesure en Volt

Qu’est ce que la conductance ? Et qu’est ce que le courant électrique ?

Conductance est représentée par la perméabilité de la membrane, donc elle est dépendante de la présence de canaux

• se mesure en Moh

Dans ce cas, on parle de Courant électrique, quand il y a mouvement des ions à travers les canaux (ex.: les ions passent dans les canaux et les charges électriques circulent)

• se mesure en I (ampères)

Quelle est la relation entre conductance et résistance ?

• Plus c’est conductant, moins c’est résistant

• Plus c’est résistant, moins c’est conductant

Comment on calcule le potentiel de repos du neurone ? Et quel est-il ?

On compare les charges électriques à l’extérieur et l’intérieur du neurone, on constate qu’il y a un écart de charge de 65mV

Le potentiel de repos du neurone est de -65mV (ça varie un peu vu que le neurone est vivant)

Donc, il y a toujours plus d’anions (A-) à l’intérieur du neurone, pour lui garder une charge électrique négative (à part s’il y a réaction)

Quel est le processus du potentiel d’équilibre du potassium ? Et quel est-il ?

Contexte : il y a toujours plus d’anions (A-) à l’intérieur du neurone, pour lui garder une charge électrique négative

Processus :

1. plus grande concentration de potassium (K+) et d’anions (A-) à l’intérieur du neurone, qu’à l’extérieur

2. canal s’ouvre et laisse passer le K+ qui sort selon la force chimique/gradient de concentration pour aller du milieu le plus concentré au moins concentré (donc il pourrait sortir pour égaliser la concentration de part et d’autre de la membrane)

3. mais, la force électrique entre en jeu, et la grande concentration d’anions dans le neurone (vs. à l’extérieur plus faible) maintient le K+ à l’intérieur (- attire +)

4. un équilibre des forces se crée et stoppe le mouvement des ions

Ainsi, entre dans et hors du neurone, il y a un gros écarts des charges électriques, malgré l’équilibre des forces (plus de K+ à l’intérieur comme toujours)

Le potentiel d’équilibre du potassium est -80mV à l’intérieur du neurone

Quel est le processus d'équilibre du sodium ? Et quel est-il ?

Contexte: il y a toujours plus de sodium (Na+) à l’extérieur du neurone, qu’à l’intérieur - et il y a toujours plus d’anions (A-) à l’intérieur du neurone, qu’à l’extérieur

Processus :

1. canal s’ouvre, le Na+ entre dans le neurone dû à la force chimique/gradient de concentration du plus concentré au moins concentré, et dû à la force électrique (- attire le +)

2. puisque le Na+ entre dans le neurone dû aux 2 forces; les charges positives associés au Na+ deviennent plus grande à l’intérieur, qu’à l’extérieur du neurone - la charge du neurone devient alors positive

3. dès lors, la force électrique veut ramener le Na+ dehors, car (+ repousse +, et - attire +)

4. donc on atteint un équilibre des forces, car dès qu’un ion Na+ entre dû à la force chimique, un Na+ sort dû à la force électrique

5. ici, encore c’est un équilibre des forces et un déséquilibre des charges

L'écart des charges dans et hors du neurone est de 62mV

Le potentiel d’équilibre du sodium est +62mV à l’intérieur du neurone

Dans les processus d’équilibre de sodium et potassium, que peut-on dire du courant électrique ?

Processus potassium:

• le courant est nul quand les canaux de la membrane sont fermés, et quand les forces s’équilibrent car il n’y a plus de mouvement

• le courant est fort quand une force (chimique) pousse le K+ à l’extérieur du neurone

Processus sodium:

• le courant est nul quand les canaux de la membrane sont fermés, et quand les forces s’équilibrent car il n’y plus de mouvement

• le courant est intense quand deux forces poussent le Na+ dans le neurone

Quelle est la migration ionique requise pour modifier le potentiel/charge membranaire ? Et que ce que ça implique pour la concentration ?

La migration ionique à travers la membrane se produit avec les ions de bordure:

• bordure interne: anions

• bordure externe: cations

Les ions sont positionnés ainsi, car la force électrique les attire les un vers les autres. Ainsi, quand les canaux s’ouvrent, la migration change généralement le potentiel membranaire dû au mouvement des ions chargés de bordure

Alors que la concentration en ions dans l’espace interne et externe reste assez stable, car c’est pas le mouvement de bordure qui change grand chose

Qu’est ce que l’équation de Nernst ?

Permet de calculer le potentiel d’équilibre pour un ion précis

Qu’est ce que l’équation de Goldman ?

Permet de calculer le potentiel d’équilibre en considérant divers ions

Qu’est ce que la pompe sodium-potassium ? À quoi elle sert et comment elle fonctionne ?

Structure protéique tertiaire dans la membrane cellulaire

Canal dépendant d’ATP pour fonctionner : énergivore ; pompe qui demande le plus d’énergie dans notre cerveau

Fonction: maintenir le potentiel de repos du neurone

Fonctionnement : processus se nomme Translocation : envoie les ions Na+ et K+ à l’encontre du gradient de concentration (d’où le besoin d’énergie) ; prend 3 Na+ du cytosol et les envoie à l’extérieur du neurone, et prend 2 K+ à l’extérieur pour les ramener dans le cytosol (1 dose d’énergie, 2 actions)

Que se passe-t-il pour la pompe sodium-potassium si le cerveau n’a plus d’oxygène ?

Vu que l’oxygène est essentiel à la création d’ATP, alors il n’y aura plus d’ATP, ce qui causera la mort des pompes sodium-potassium

Qu’est ce qu’un potentiel d’action ? À quoi c’est dû ?

C’est une réaction standardisé, mais propre à chaque neurone (chacun produit le sien)

C’est une variation subite et extrême de la charge électrique du neurone, à un moment donnée et un endroit spécifique sur celui-ci

Dû à l’ouverture de canaux voltage-dépendants

Quelle est la courbe du potentiel d’action ?

1. Potentiel de repos : polarisé ; -65mV

2. Phase ascendante : Dépolarisation : ouverture des canaux sodiums Na+ qui entrent dans le neurone, et le charge positivement

• seuil d’excitation: -40mV

• pic de dépolarisation: 40mV

3. Phase descendante : Repolarisation : fermeture des canaux Na+ vs. ouverture des canaux potassiums K+ sortent du neurone, et lui redonnent sa charge négative

4. Hyperpolarisation : atteinte du potentiel d’équilibre du potassium -80mV, car les canaux K+ sont rester ouvert de façon prolongé ; minimise/empêche la possibilité de recréer un potentiel d’action

5. Retour au potentiel de repos: grâce à la pompe sodium-potassium qui rétablit les concentrations ; polarisé

Qu’est ce qui permet de garder la charge négative du neurone à son potentiel de repos même s’il y a passage d’ions ? En quoi cela change lors d’un potentiel d’action ?

Les canaux potassiums sont plus facilement ouvrables, donc il y a des petites variations de la charge du potentiel de repos mais ça reste subtile

Lors du PA, néanmoins, lorsque le seuil d’excitation est atteint, c’est les canaux sodiums qui s’ouvrent avec rapidité et intensité, et qui permettent de faire entrer tant de charge positive que le neurone perd sa charge négative

C’est quoi la loi du tout ou rien ?

1. Soit il y a potentiel d’action, soit y’en a pas : le seuil d’excitation de -40mV doit être obligatoirement atteint pour générer un PA

1. Le PA est constitué de valeurs standards : des valeurs électriques précises et stéréotypés qui ne varient jamais : -65mV, -40mV, 40mV, -80mV, -65mV

Selon l’intensité du courant électrique, qu’est ce qui varie pour le potentiel d’action ?

La fréquence des PA

C’est quoi un canal voltage-dépendant ? Comment ça fonctionne ?

Une protéine tertiaire qui passe plusieurs fois dans la membrane, dont la structure est instable

Fonctionnement : instabilité fluctuante en fonction de la charge électrique à l’intérieur du neurone, lorsque le seuil d’excitation est atteint la structure se déforme (modification protéique) et s’ouvre/ferme pour laisser passer les ions associés

Est ce que la latence, la vitesse et la durée d’ouverture des canaux voltage-dépendants sont stéréotypés ?

Oui, ils le sont en fonction de leur ions associé (canaux sodiques vs. canaux potassiques par exemple)

Où se produit le déclenchement du potentiel d’action sur le neurone ?

N’importe où tant que la stimulation est suffisante

Néanmoins, une zone sensible est le cône axonique, car il possède beaucoup de canaux voltage-dépendants

Est-ce que le potentiel d’action se déplace vraiment dans le neurone ?

On utilise le mot déplacement, mais véritablement: les PA se génèrent au fur et à mesure (comme une chute de domino)

Comment se produit le déplacement du potentiel d’action le long du neurone ?

1. Les canaux sodiques voltage-dépendants s’ouvrent et le Na+ entrent dans le neurone

2. La charge positive du Na+ est confronté à la charge positive du K+ dans le neurone = elles se repoussent dû à la force électrique

3. La charge positive est alors propulsée dans un sens unidirectionnel

4. La présence de charge positive inhabituelle dans le neurone déstabilise le potentiel de repos plus loin, et ouvrent à nouveau des canaux sodiques voltage-dépendants

Le processus se répète le long du neurone

Lors du déplacement du PA dans le neurone, pourquoi la charge positive est propulsé dans un sens unidirectionnel ?

Dû à la forme de la courbe du PA, notamment à l’étape de repolarisation et hyperpolarisation :

• en avant du PA: potentiel de repos -65mV avec canaux fermés

• à l’arrière du PA: potentiel d’équilibre du potassium -80mV avec canaux sodiques ouverts (donc tu pousses les ions et ils sortent)

Dès lors, ça demande plus d’efforts de dépolariser l’arrière que l’avant

Qu’est ce que la conduction saltatoire ? Comment ça fonctionne ?

Déplacement du PA plus rapide dû à la présence d’une gaine de myéline

Fonctionnement :

• à la place de générer des PA partout sur la membrane, la myéline empêche les canaux sodiques de s’ouvrir

• donc, les ions chargés positivement restent dans le neurone et continue leur course jusqu’au prochain endroit où les canaux sodiques pourront s’ouvrir = Noeud de Ranvier

Alors, c’est plus rapide, car pour le même temps, le PA se déplace sur une plus longue distance