V. Naissance des messages nerveux au niveau des récepteurs sensoriels.

Un récepteur sensoriel est un organe spécialisé, sensible aux variations physico-chimiques ; il est formé soit d’une structure spécialisée reliée à une fibre nerveuse sensitive, soit par l’extrémité de la fibre nerveuse elle-même. A son niveau, un stimulus spécifique est converti en message nerveux.
Ce stimulus entraîne la formation d’un potentiel de récepteur, dépolarisation locale et de faible amplitude de la membrane du récepteur sensoriel.

V.1- Expérience.

Un corpuscule de Pacini relié à sa fibre nerveuse est isolé et placé dans une cuve contenant un liquide physiologique. On applique une série de stimulus d’intensités croissantes (variations de pression). A l’aide de microélectrodes, on enregistre les modifications du potentiel de membrane en différents points de ce récepteur.

V.2- Interprétation et conclusion.

V.2.1- Interprétation.

• à l’extrémité de la fibre (site transducteur), on enregistre une dépolarisation membranaire locale, d’autant plus importante que l’intensité de stimulation (pression exercée) est grande : c’est le potentiel de récepteur. Il est donc graduelle mais ne se propage pas au-delà du premier nœud de Ranvier qui correspond au site générateur des potentiels d’action.
• A une faible distance de l’extrémité (1mm environ), la membrane devient excitable : c’est le site générateur des potentiels d’action. A ce niveau, la valeur du potentiel de récepteur doit atteindre un certain seuil pour déclencher la formation d’un message nerveux (train de potentiels d’action caractérisé par une amplitude constante et une fréquence variable).

5.2.2- Conclusion.

Le principe de fonctionnement d’un récepteur sensoriel est donc simple :
• si le potentiel de récepteur est inférieur à une valeur seuil (environ -50mV), aucun potentiel d’action n’est émis ; la stimulation est dite inefficace : c’est la loi du tout ou rien.
• si le potentiel de récepteur atteint ou dépasse le seuil, il y a émission des potentiels d’action avec une fréquence d’émission d’autant plus grande que l’intensité de la stimulation est élevée.
Le codage d’un stimulus par un récepteur sensoriel s’effectue par une variation de l’amplitude de la réponse en fonction de l’intensité de la stimulation (modulation d’amplitude) au niveau du site transducteur, et par une variation de la fréquence des potentiels d’action en fonction de l’intensité de la stimulation au niveau du site générateur (modulation de fréquence).

VI. Fonctionnement des synapses.

Une synapse est une structure polarisée constituant une zone de contact entre l’arborisation terminale d’un neurone et une autre cellule (neurone, cellule musculaire, cellule glandulaire). A ce niveau, la circulation de l’information nerveuse est :
o unidirectionnelle : on peut donc définir une cellule pré-synaptique et une cellule post-synaptique.
o relativement lente : le temps de franchissement d’une synapse ou délai synaptique est d’environ 0,5 millisecondes (synapses à transmission chimique).

VI.1- Structure d’une synapse.

VI.1.1- Synapse à transmission chimique.

Au niveau de ce type de synapse, un espace de 10 à 50 nm de large (fente synaptique) sépare la cellule pré-synaptique de la cellule post-synaptique.
Un élément constant de la structure synaptique est la présence dans la terminaison axonique ou bouton synaptique de nombreuses vésicules contenant chacune des molécules de neurotransmetteurs (acétylcholine par exemple).

VI.1.2- Synapses à transmission électrique.

Les membranes des cellules pré- et post-synaptiques sont séparés par une distance de 2 nm. Les neurones sont séparés par une zone de faible résistance électrique. Il n’y a pas de neurotransmetteurs. Le message nerveux passe d’une cellule à l’autre par l’intermédiaire des communications intercellulaires appelées desmosomes qui assurent la continuité membranaire entre les cellules.