Un neurone (une cellule nerveuse) est la pierre angulaire du système nerveux. Lorsque les neurones transmettent des signaux à travers le corps, une partie du processus de transmission implique une impulsion électrique appelée potentiel d'action.
Ce processus, qui se produit pendant l'activation des neurones, permet à une cellule nerveuse de transmettre un signal électrique le long de l'axone (une partie du neurone qui transporte les impulsions nerveuses du corps cellulaire) vers d'autres cellules. Cela envoie un message aux muscles pour provoquer une réponse.
Par exemple, supposons que vous vouliez prendre un verre pour pouvoir boire de l'eau. Le potentiel d'action joue un rôle clé dans la transmission de ce message du cerveau à la main.
Avant le potentiel d'action
Lorsqu'un neurone n'envoie pas de signaux, l'intérieur du neurone a une charge négative par rapport à la charge positive à l'extérieur de la cellule.
Les atomes chargés électriquement, appelés ions, maintiennent l'équilibre des charges positives et négatives. Le calcium contient deux charges positives, le sodium et le potassium contiennent une charge positive et le chlorure contient une charge négative.
Au repos, la membrane cellulaire du neurone laisse passer certains ions tout en empêchant ou en restreignant le déplacement d'autres ions. Dans cet état, les ions sodium et potassium ne peuvent pas facilement traverser la membrane. Les ions chlorure, cependant, sont capables de traverser librement la membrane. Les ions négatifs à l'intérieur de la cellule sont incapables de traverser la barrière.
Le potentiel de repos du neurone fait référence à la différence entre la tension à l'intérieur et à l'extérieur du neurone. Le potentiel de repos du neurone moyen est d'environ -70 millivolts, ce qui indique que l'intérieur de la cellule est inférieur de 70 millivolts à l'extérieur de la cellule.
À ce stade, le cerveau n'a pas encore envoyé le message à la main pour ramasser le verre, mais le neurone est prêt à recevoir le signal.
Pendant le potentiel d'action
Vous avez décidé que vous avez soif et que vous souhaitez boire de l'eau. Votre cerveau démarre la chaîne des événements pour envoyer un message aux muscles de votre main dont vous avez besoin pour ramasser le verre.
Lorsqu'une impulsion nerveuse (c'est ainsi que les neurones communiquent entre eux) est envoyée depuis un corps cellulaire, les canaux sodiques de la membrane cellulaire s'ouvrent et les cellules sodiques positives pénètrent dans la cellule.
Une fois que la cellule atteint un certain seuil, un potentiel d'action se déclenche, envoyant le signal électrique dans l'axone. Les canaux sodiques jouent un rôle dans la génération du potentiel d'action dans les cellules excitables et dans l'activation d'une transmission le long de l'axone.
Les potentiels d'action se produisent ou non; il n'existe pas de décharge "partielle" d'un neurone. Ce principe est connu sous le nom de loi du tout ou rien.
Cela signifie que les neurones tirent toujours à pleine puissance. Cela garantit que toute l'intensité du signal est transportée dans la fibre nerveuse et transférée à la cellule suivante et que le signal ne s'affaiblit pas ou ne se perd pas au fur et à mesure qu'il s'éloigne de la source.
Le message du cerveau se propage maintenant le long des nerfs jusqu'aux muscles de la main.
Après le potentiel d'action
Après le déclenchement du neurone, il y a une période réfractaire au cours de laquelle un autre potentiel d'action n'est pas possible. La période réfractaire dure généralement une milliseconde.
Pendant ce temps, les canaux potassiques se rouvrent et les canaux sodiques se ferment, ramenant progressivement le neurone à son potentiel de repos. Une fois que le neurone s'est «rechargé», il est possible qu'un autre potentiel d'action se produise et transmette le signal le long de l'axone.
Grâce à ce processus continu d'activation puis de recharge, les neurones sont capables de transmettre le message du cerveau pour dire aux muscles quoi faire : tenir le verre, prendre une gorgée ou le poser.