Aspects fondamentaux de la communication nerveuse, l'exemple des messages de sensations douloureuses

Résumé du document

L'homme est constitué de centres nerveux (encéphale et moelle épinière) et de nerfs qui relient ces centres aux différents organes du corps. On appelle nerfs rachidiens les nerfs rattachés à la moelle épinière et nerfs crâniens ceux reliés à l'encéphale. Nous savons aussi que le fonctionnement du système nerveux repose sur la circulation de signaux dans un réseau complexe de cellules nerveuses ou neurones et que la transmission des messages nerveux d'une cellule à l'autre se fait au niveau de contacts spécialisés appelés synapses. Nous allons approfondir ces acquis sur un exemple : la conduction et la transmission des messages nociceptifs, c'est-à-dire des messages qui sont à l'origine de sensations douloureuses.

Extraits

[...] Des synapses excitatrices et des synapses inhibitrices Toutes les synapses ont un principe de fonctionnement identique mais, selon le neurotransmetteur qu'elles libèrent dans la fente synaptique, elles peuvent avoir deux effets opposés sur le neurone post-synaptique - certaines synapses sont dites excitatrices car le neurotransmetteur libéré a tendance à faire naître un nouveau message dans le neurone post- synaptique. - d'autres en revanche sont dites inhibitrices car leur neurotransmetteur empêche, ou pour le moins freine, l'émission de potentiels d'action par le neurone post-synaptique. Le long des voies nerveuses, les messages sont donc codés. - en modulation de fréquence (trains de potentiels d'action transmis par les fibres nerveuses); - en variation de concentration des neurotransmetteurs (au niveau des contacts synaptiques). [...]

[...] Le potentiel global d'un nerf n'est pas un message nerveux Nous avons vu que les messages nerveux (c'est-à-dire les trains de potentiels d'action) cheminent le long des fibres nerveuses. Un nerf est un ensemble de centaines ou de milliers de fibres nerveuses. Si l'on place des électrodes réceptrices à la surface d'un nerf, on ne peut pas capter individuellement les différents messages qui circulent dans chaque fibre. Le potentiel global que l'on enregistre est un signal complexe qui représente la somme des perturbations électriques se propageant depuis chacune des fibres actives jusqu'à la surface du nerf. [...]

[...] Au niveau d'une fibre nerveuse, le message est codé en modulation de fréquence Un exemple de codage: le message nociceptif. Dans l'organisme, les signaux nerveux ne prennent naissance qu'au niveau de certaines structures neuroniques précises. Le cas le plus simple correspond à celui des récepteurs sensoriels, par exemple des nocicepteurs. Lorsqu'un nocicepteur est excité, il émet un message en direction d'un centre nerveux et il code l'intensité du stimulus par la fréquence d'émission des signaux c'est-à-dire des potentiels d'action plus l'intensité du stimulus augmente, plus la fréquence d'émission est élevée. C. [...]

[...] Les messages nociceptifs à l'origine des sensations douloureuses sont émis par des récepteurs spécialisés appelés nocicepteurs. Ils sont d'abord transmis à la moelle épinière, par des fibres nociceptives afférentes, les fibres de type C (dépourvues de myéline) ; puis, après un relais dans les cornes dorsales de la moelle, ils sont conduits vers le cerveau où s'établit la sensation de douleur. Les messages nerveux sont constitués de signaux électriques enregistrables. La genèse de ces signaux est basée sur une propriété de la membrane des cellules nerveuses l'existence d'une différence de potentiel permanente de 70 mV ou potentiel de repos entre les deux faces de cette membrane. [...]

[...] Ces récepteurs sont appelés nocicepteurs car ils réagissent aux stimulus nocifs, c'est-à-dire à tout ce qui peut endommager l'organisme (piqûres, substances chimiques nocives, etc.). Les nocicepteurs donnent naissance à des messages nerveux qui sont d'abord transmis à la moelle épinière, puis de la moelle épinière vers le cerveau où s'établit la sensation de douleur. Les fibres nociceptives afférentes, c'est-à-dire celles conduisant le message des récepteurs vers la moelle, sont des fibres nerveuses de structure particulière car elles sont dépourvues de gaine de myéline nommées fibres de type elles conduisent les messages nerveux beaucoup plus lentement que les fibres myélinisées. [...]