C'est à Sir John Carew Eccles (1903-1997), neurophysiologiste australien, qu'on doit les premiers enregistrements des potentiels postsynaptiques des moneurones en 1952 (techniques de mesure).
Pour savoir quels ions participent à la modification du potentiel membranaire, on peut faire varier le courant injecté dans une électrode et mesurer alors le PPSE dans l'autre (cf. courbe ci-dessous). On peut voir que quand la cellule est :
Potentiel d’équilibre du PPSE
(Figure : vetopsy.fr)
très dépolarisée (proche de la positivité ou positive), le PPSE change de sens (hyperpolarisation).
On peut alors définir un potentiel d'équilibre du PPSE qui est proche de 0 mV
Influence du potentiel postsynaptique sur le plaque motrice
Potentiel d’équilibre du PPSE
(Figure : vetopsy.fr)
1. Le récepteur n'est pas sensible au voltage, donc à $V_M$. $G_{Ach}$ n'est sensible qu'au nombre de récepteurs ouverts, lui même dépendant de la concentration d’acétylcholine (ACh) dans la fente synaptique.
Or, l'ACh est libérée par les vésicules synaptiques qui contiennent chacun environ 3 200 molécules, i.e. activant 1 600 canaux (2 molécules par canal). Cette libération est à l'origine d'un courant de 4 nA (nanoampère), générant un PPSE de quelques dixième de mV.
S'il ne laisser passer que les ions Na+, il serait de +70 mV, toujours dans la cellule musculaire ou - 50mv pour les ions Cl-.
On peut en déduire, lors d'un PPSE, le potentiel de membrane s'approche de la moyenne algébrique des potentiels du Na+ et du K+. Le PPSE résulte d'une augmentation simultanée de la perméabilité aux ions sodium et aux ions potassium.
Or, comme le potentiel de repos est de -100 mV dans une cellule musculaire, le courant est très largement tributaire de l'entrée du sodium.
En d'autres termes, un neurotransmetteur rapproche le potentiel de membrane postsynaptique ($V_M$) du potentiel d'inversion ($E_{inv}$) de l'ion considéré (par exemple $E_{Na}$ ou $E_K$).
Cas général des synapses chimiques excitatrices
Le potentiel de repos de la membrane postsynaptique est de -90 mV environ.