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.
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 (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.
