• 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

Neurophysiologie : circuits neuronaux
Circuits oscillants

Sommaire

Les circuits oscillants sont des circuits impliqués dans de nombreux comportements comme :

1. Certains cellules sont dites " pacemaker ", i.e. présentent une rythmicité spontanée qui augmente et diminue de manière régulière.

Les cellules du nœud sinusal se dépolarisent spontanément, entraînant une contraction cardiaque, environ 100 fois par minute (loupe système intrinsèque). Ce taux originel est constamment modifié par l'activité des fibres nerveuses sympathiques et parasympathiques du système nerveux autonome (loupe système extrinsèque)

2. Toutefois, en général, l'activité rythmique est le plus souvent le fait de circuits neuronaux, dits circuits oscillants.

Exemple simple de la respiration de la limnée

La grande limnée (Limaeae stagnalis) est un escargot d'eau douce de 5 à 6 cm qui possèdent des poumons, et donc doit remonter en surface pour respirer

Circuit oscillant : respiration de Lymnaea
Circuit oscillant : respiration de Lymnaea
(Figure : vetopsy.fr d'après Syed et coll et Marieb)

Son cycle respiratoire est dépendant d'un circuit simple neuronal (In vitro reconstruction of the respiratory central pattern (CPG) of the molluse Lymnaea 1990) qui comprend trois interneurones :

  • un neurone inspiratoire,
  • un neurone expiratoire,
  • un neurone géant de sortie, dopaminergique, qui entretient l'activité rythmique.

1. Lorsque le neurone expiratoire est activé :

  • il stimule le neurone de sortie qui lance l'expiration,
  • il inhibe le neurone inspiratoire.

2. Lorsque le neurone expiratoire se désactive progressivement, le neurone inpiratoire n'est plus inhibé :

  • il inhibe le neurone de sortie qui avait lancé l'expiration, i.e. déclenche l'inspiration,
  • il inhibe le neurone expiratoire.
Boucle thalamocorticale
Boucle thalamocorticale
(Figure : vetopsy.fr)

3. Lorsque le neurone inspiratoire se désactive progressivement, le neurone expiratoire n'est plus inhibé, i.e. on se retrouve au stade 1.

Exemples de circuits oscillants

1. La marche avec son alternance de flexions et extensions de la jambe est un bon exemple de circuits oscillants.

2. Les neurones thalamiques sont dotés de propriétés électriques intrinsèques qui leur permettant d’osciller.

livre

Le cycle veille/sommeil est traité dans un chapitre spécial.

Chaque cellule du noyau réticulaire thalamique (NRT) ne se comporte pas comme un vrai pacemaker, i.e. comme les cellules cardiaques du nœud sino-atrial.

  • L’activité pacemaker des neurones NRT est caractérisée par l’alternance de deux courants intrinsèques, IT et IKCa.
  • La genèse des fuseaux du sommeil lent est sous-tendue par des interactions synaptiques réciproques entre les neurones thalamocorticaux (TC) et NRT et par des oscillations électriques intrinsèques dans les deux types cellulaires, i.e. boucle thalamo-réticulaire.

Boucles de régulation