Le Système Nerveux : Synapses et Influx Nerveux

Le fonctionnement de la fente synaptique

Au niveau de la fente synaptique, le neurotransmetteur se diffuse vers la membrane postsynaptique. Là, il se lie à des récepteurs spécifiques, ce qui détermine un changement de potentiel de la membrane (potentiel postsynaptique). Si ce potentiel atteint le seuil d'excitation, il est propagé par le neurone postsynaptique dans son ensemble. Une fois que le neurotransmetteur a agi, il est inactivé par voie enzymatique et la stimulation disparaît.

Les deux types de synapses

• Synapses chimiques : l'arrivée de l'impulsion aux boutons terminaux transforme le signal électrique en signal chimique au niveau de la synapse, puis il redevient électrique dans le neurone postsynaptique.
• Synapse électrique : elle est en contact étroit avec la synapse précédente ; l'impulsion nerveuse passe directement dans le neurone postsynaptique sans l'intervention de neurotransmetteurs.

Coordination des systèmes de l'organisme

Les animaux possèdent deux systèmes de régulation et de coordination pour maintenir l'équilibre de leur corps et répondre aux conditions de l'environnement : le système nerveux et le système hormonal.

• Le système nerveux : composé de tissu nerveux, il réglemente le fonctionnement des organes par l'influx nerveux transmis.
• Le système endocrinien : composé de glandes endocrines, il assure la coordination et la régulation de certaines fonctions physiologiques par l'action des hormones transportées par le sang.

La réponse du système nerveux est rapide, courte et très spécifique, tandis que le système hormonal est lent et de spécificité variable. Les fonctions régulées par le système nerveux sont celles qui requièrent une action rapide et de courte durée, alors que les fonctions endocriniennes nécessitent un contrôle continu et une action lente.

Structure et rôle du système nerveux

Le système nerveux est l'ensemble des organes chargés de recevoir et de transmettre les informations de l'environnement interne et extérieur, afin de coordonner et de contrôler les réponses du corps. Le tissu nerveux est constitué de neurones. La coordination nerveuse est primordiale car elle est impliquée dans la plupart des activités, tant physiologiques que comportementales, réalisées par les animaux.

Les structures clés

• Les récepteurs : cellules sensorielles qui, dans de nombreux cas, forment les organes des sens.
• Les voies nerveuses sensorielles : voies de transmission conduisant les impulsions nerveuses des récepteurs aux modulateurs.
• Les modulateurs : centres où les impulsions sont interprétées et transformées en ordres précis.
• Les voies nerveuses motrices : elles transmettent les commandes des modulateurs aux effecteurs.
• Les effecteurs : ils captent les impulsions transmises par les voies motrices et effectuent l'action.

L'influx nerveux et le potentiel d'action

L'influx nerveux correspond à la transmission des signaux qui atteignent les neurones. Il se déplace à travers la membrane plasmique du neurone et, lorsqu'il arrive à la fin de l'axone, il peut être transmis à un autre neurone. La membrane plasmique est polarisée, c'est-à-dire que sa surface intérieure présente une différence de potentiel par rapport à l'extérieur ; les charges électriques sont réparties différemment au sein et en dehors de la cellule. Ainsi, à l'intérieur, il y a une prédominance de charges négatives. Cette différence de potentiel est appelée potentiel de repos.

Si un stimulus particulier est efficace, il provoque une altération de la perméabilité de la membrane permettant l'afflux d'ions Na+. Ce processus, appelé dépolarisation, se traduit par une forte variation du potentiel de repos, appelée potentiel d'action. L'action d'enzymes et de transporteurs membranaires permet ensuite la repolarisation.

La loi du tout ou rien

Pour qu'un stimulus soit efficace, il doit avoir une intensité minimale appelée seuil d'excitabilité, en dessous duquel l'élan ne commence pas. Si le seuil est atteint, la vitesse de transmission n'augmente pas avec l'intensité : c'est ce qu'on appelle la loi du tout ou rien. Après l'influx, pendant une période réfractaire, un autre signal ne peut pas démarrer, le temps que le neurone regagne sa polarité.

Détails de la communication synaptique

Les neurones sont indépendants et ne sont pas en contact physique direct. Ils sont séparés par un petit espace appelé la fente synaptique. La synapse est le processus de communication fonctionnelle entre deux neurones. Elle comprend plusieurs éléments :

• Membrane présynaptique : située sur l'axone du neurone par lequel l'information arrive (appelé aussi bouton terminal).
• Zone postsynaptique : partie spécialisée d'un autre neurone à laquelle l'information nerveuse est destinée.

La transmission s'effectue par des substances chimiques spéciales appelées neurotransmetteurs. Ceux-ci peuvent agir comme activateurs ou inhibiteurs, selon le neurone postsynaptique et le contact établi. Ces substances remplissent les vésicules synaptiques situées dans les boutons terminaux. L'arrivée d'un influx nerveux provoque la décharge de ces vésicules dans la fente synaptique.