• Comportement du chien et
    du chat
  • Celui qui connait vraiment les animaux est par là même capable de comprendre pleinement le caractère unique de l'homme
    • Konrad Lorenz
  • Biologie, neurosciences et
    sciences en général
  •  Le but des sciences n'est pas d'ouvrir une porte à la sagesse infinie,
    mais de poser une limite à l'erreur infinie
    • La vie de Galilée de Bertold Brecht

Potentiels postsynaptiques (gradués)
Techniques de mesure

Sommaire
  1. Électricité
    1. Notions succinctes
      1. Intensité du courant
      2. Différence de potentiel
      3. Résistance et conductance
      4. Loi d'Ohm
    2. Condensateurs
      1. Notion de condensateur
      2. Circuit avec un condensateur
      3. Résistances et condensateurs en série et en parallèle
      4. Circuit avec une résistance et un condensateur en parallèle
  2. Potentiels membranaires
    1. Vue d'ensemble
    2. Techniques de mesure
    3. Potentiel de membrane
      1. Première mesures
      2. Voltage clamp
      3. Patch-clamp
    4. Potentiel de membrane
      1. Rôles de la membrane
        1. Vue d'ensemble des phénomènes électriques
        2. Capacité de la membrane
        3. Résistance de la membrane
          1. Propagation électrotonique du potentiel
          2. Résistance d'entrée neuronale
      2. Rôles de milieux intra et extracellulaires
        1. Répartition des concentrations ioniques
        2. Équation de Nernst
        3. Potentiels d'équilibre des ions incriminés
    5. Potentiel de repos
      1. Mesure
      2. Ions mis en jeu
        1. Ions K+
        2. Ions Cl-
        3. Ions Na+
    6. Potentiel d'action
      1. Décours
      2. Propriétés
        1. Seuil de déclenchement
        2. Amplitude : loi du tout ou rien
        3. Période réfractaire
        4. Propagation ou conduction
      3. Mouvements ioniques lors du potentiel d'action
        1. Phases de dépolarisation
        2. Phase de repolarisation
        3. Phase d'hyperpolarisation
    7. Potentiel gradué
      1. Vue d'ensemble
      2. Techniques de mesure
      3. Potentiels postsynaptiques
        1. Potentiels postsynaptiques excitateurs (PPSE)
        2. Potentiels postsynaptiques inhibiteurs (PPSI)
          1. Mesure du PPSI
          2. Explication du phénomène
          3. Effet shunt
        3. Sommations spatiales et temporelles des PPS
          1. Types de sommations
          2. Sommation algébrique et résistance d'entrée
        4. Conclusion générale sur l'efficacité synaptique
      4. Potentiels récepteurs
  3. Synapses

Bibliographie

bien

La membrane se comporte comme un circuit avec un condensateur et une résistance placée en parallèle.

John Carew Eccles
John Carew Eccles

C'est à Sir John Carew Eccles (1903-1997), neurophysiologiste australien, qu'on doit les premiers enregistrements des potentiels postsynaptiques des motoneurones (1952).

Il fut lauréat du prix Nobel de physiologie et de médecine en 1963 pour son travail sur la synapse, prix qu'il obtint avec Alan Hodgkin (1914-1998) et Andrew Huxley (1917-2012).

Préparation " motoneurones spinaux " pour PPSE

Expérience

Ces expériences portent sur les motoneurones de la moelle d'un chat anesthésié.

  • Les motoneurones sont stimulés par une fibres Ia du même muscle avec une seule synapse.
  • En outre, leur grande taille permet d'implanter une électrode sans les léser

Le dispositif expérimental est montré sur la figure ci-contre.

  • On implante un stimulateur électrique de chaque côté du ganglion ventral sectionné pour l'occasion.
  • Deux électrodes d'enregistrement sont placées, l'une sur le ganglion dorsal pour mesurer le potentiel des fibres afférentes Ia et l'autre sur la moelle ventrale pour mesurer le potentiel des fibres efférentes alpha.
Mesure du potentiel postsynaptique excitateur
Mesure du potentiel postsynaptique excitateur (PPSE)
(Figure : vetopsy.fr d'après Godaux)

Résultats

La stimulation électrique provoque un potentiel d'action qui remonte vers les corps cellulaires des fibres alpha et Ia : on le mesure dans le ganglion dorsal, mais pas dans le ganglion ventral, car il a été sectionné.

Toutefois, on mesure une dépolarisation dans le motoneurone ventral 0,5 ms après, i.e. qui correspond au potentiel postsynaptique, excitateur car il y a dépolarisation.

  • la durée de dépolarisation est de 1 à 2 ms.
  • La durée du potentiel est d'environ 15 ms.

Ce phénomène est semblable à ce qui se passe dans la jonction neuromusculaire lors du potentiel de la plaque motrice (PPM).

Préparation " motoneurones spinaux " 
  pour PPSI

Expérience

On utilise simplement un arc réflexe comme celui de l'arc réflexe d'étirement. Les fibres Ia du muscle fléchisseur :

  • Mesure du potentiel postsynaptique inhibiteur
    Mesure du potentiel postsynaptique inhibiteur (PPSI)
    (Figure : vetopsy.fr d'après Godaux)
    stimulent les motoneurones du muscle,
  • inhibent par l'intermédiaire d'un interneurone les motoneurones du muscle antagoniste (extenseur).

Le dispositif expérimental, montré sur la figure, est de la même veine que celui expérimenté pour les PPSE (cf. plus haut).

Résultats

La stimulation électrique dans le fléchisseur provoque un potentiel d'action qui remonte vers les corps cellulaires des fibres alpha et Ia : on le mesure dans le ganglion dorsal, mais pas dans le ganglion ventral, car il a été sectionné.

Toutefois, on mesure une hyperpolarisation dans le motoneurone extenseur 1 ms après, i.e. qui correspond au potentiel postsynaptique, inhibiteur : cette durée est double que celle du PPSE car le réflexe comporte une synapse de plus.

  • la durée de l’hyperpolarisation est de 1 à 2 ms.
  • La durée du potentiel est d'environ 15 ms.

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  postsynaptiques

Bibliographie
  • Purves D., Augustine G.J., Fitzpatrick D., Katz L.C., Lamantia A-S, McNamara J.O., Williams S.M. - Neurosciences - De Boeck, 800 p., 2015
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  • Schmidt R.F., Dudel J., Janig W., Zimmermann M. - Neurospysiologie - Librairie Le François, Toulouse, 287 p., 1984
  • Maillet M. - Biologie cellulaire - Abrégés, Masson, Paris, 329 p., 1995
  • Stahl S. M. - Psychopharmacologie essentielle - Médecine-Sciences, Flammarion, Paris, 640 p., 2002
  • Meunier J.-M., Shvaloff A. - Neurotransmetteurs - Abrégés Masson, Paris, 260 p., 1995
  • Rosenzweig M.R., Leiman A.L., Breedlove S.M. - Psychobiologie  - DeBoeck Université, Bruxelles, 849 p., 1998
  • Marieb E. N. - Anatomie et physiologie humaines - De Boeck Université, Saint-Laurent, 1054 p., 1993
  • Nadeau E. - Neurosciences médicales - Elsevier, Issy-les-Moulineaux, 569 p., 2006
  • Bear M.F., Connors B.W., Paradiso M.A. - Neurosciences : à la découverte du cerveau - Editions Pradel, 881 p, 2007
  • Kolb B., Whishaw I. - Cerveau et comportement - De Boeck Université, Bruxelles, 1013 p., 2008
  • Pritchard T.-C., Alloway K.-D. - Neurosciences médicales - De Boeck Université, Bruxelles, 526 p., 2002
  • Bossy J. - Anatomie clinique - Springer-Verlag, Paris, 475 p., 1990
  • Felten D.-L., Jozefowicz R.-F. - Atlas de neurosciences de Netter - Masson, Paris, 306 p., 2006
  • Gilles R. - Physiologie animale - De Boeck Université, Bruxelles, 675 p., 2006