Ruby Villar-Documet - Psychologue clinicienne, Psychothérapeute
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BIBLIOGRAPHIE

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DEPECHES SPÉCIALISÉES

LA NEUROPHYSIOLOGIE

La Neurophysiologie.

La neurophysiologie, physiologie du cerveau et des cellules nerveuses (neurone et cellule gliale), est la partie de la physiologie qui traite du système nerveux.

C'est une science pluridisciplinaire, au carrefour d'autres sciences biologiques (neuroanatomie, neuroendocrinologie, neuropharmacologie, etc.) et comportementales (neuropsychologie, psychiatrie...), entre autres.

Genèse du message nerveux

Le système nerveux assure la perception de notre environnement et élabore des réponses adaptées permettant le bon fonctionnement de l'organisme comme la coordination des mouvements musculaires ou le contrôle de l'activité cardiorespiratoire. Il est constitué de milliards de neurones reliés par des synapses et organisés en réseau à travers lequel les messages nerveux sont conduits.

Tout changement qui se produit à l'intérieur, ou à l'extérieur, de l'organisme, pouvant être détecté par les fibres sensitives, au niveau du récepteur, s'appelle stimulus. Lorsqu'un stimulus a une intensité suffisante, il excite le récepteur, générant ainsi un message nerveux.

Il existe différents types de stimulus :

  • Stimulus naturels :
  1. Nature mécanique.
  2. Nature thermique.
  3. Nature lumineuse.
  4. Nature chimique.
  • Stimulus artificiels :
  1. Courant électrique pour exciter la fibre nerveuse.

Il existe différents types de récepteurs en fonction de la nature des stimulus :

  • Mécanorécepteur.
  • Thermorécepteur.
  • Chimiorécepteur.

Les cellules nerveuses, comme toutes les cellules de l'organisme, possèdent un potentiel de membrane. La différence de potentiel observée entre le cytoplasme de la cellule et le milieu extérieur, en l'absence de tout stimulus, est le potentiel de repos.

Suite à un stimulus dont l'intensité dépasse un seuil, appelé seuil de dépolarisation (Is), on enregistre une modification du potentiel de repos propageable (enregistrable à distance), identique quelle que soit l'intensité du stimulus (si I>Is) : c'est le potentiel d'action.

Le message nerveux est alors constitué d'une fréquence de potentiels d'action soit une combinaison particulière de signaux nerveux par unité de temps.

La fréquence des potentiels d'action dépend de l'intensité du stimulus. Un stimulus de forte intensité déclenche un grand nombre de potentiels d'actions par unité de temps.

Rôle des neurones dans la transmission du message nerveux

Les neurones sont les cellules fondamentales du système nerveux. Ils sont composés d'un corps cellulaire et de deux types de prolongements : les dendrites qui conduisent le message nerveux jusqu'au corps cellulaire du neurone et un axone qui conduit le message nerveux en direction d'une cellule effectrice de la réponse ou jusqu'à une synapse, zone de communication entre deux neurones.

Le système nerveux central est composé de la moelle épinière et de l'encéphale. C'est là qu'est traitée l'information.

Le système nerveux périphérique est constitué des prolongements ou fibres nerveuses regroupées en nerfs. Un nerf assure la transmission des informations afférentes (de la périphérie vers les centres nerveux) et efférentes (des centres nerveux vers la périphérie).

Le fonctionnement du système nerveux

Les messages nerveux se propagent sous forme de potentiel d'action de nature électrique, le long des axones des neurones, et par voie chimique, au niveau des synapses. Ces messages sont ensuite intégrés au niveau des centres nerveux, moelle épinière et encéphale, qui produisent une réponse adaptée.

L'activité électrique des neurones

Les neurones sont des cellules qui peuvent être excitées : en réponse à une stimulation, la fibre nerveuse produit un signal de nature électrique, élément constitutif de l'influx nerveux, le potentiel d'action (PA).

Le PA est caractérisé par une durée brève (quelques millisecondes). La membrane du neurone subit une dépolarisation transitoire suivie d'un retour à son potentiel de membrane. Ce phénomène est capable de se propager le long de la fibre. La fibre nerveuse répond à une stimulation selon la loi du tout ou rien : aucun signal n'est émis par le neurone si l'intensité de la stimulation reste en dessous d'une certaine valeur seuil.

La transmission chimique du message nerveux au niveau des synapses

La synapse est une structure spécialisée dans la transmission des messages nerveux entre deux neurones, ou entre un neurone et une cellule musculaire. Cette transmission a lieu par l'intermédiaire de substances chimiques, les neurotransmetteurs.

La synapse est constituée de :

  • l'extrémité du neurone présynaptique par lequel le message nerveux arrive ;
  • une fente synaptique, espace entre les deux neurones, où sont déversés par exocytose les neurotransmetteurs, contenus dans des vésicules ;
  • la membrane du neurone suivant, dit postsynaptique. Les neurotransmetteurs s'y fixent au niveau de récepteurs spécifiques ce qui provoque un changement de l'activité électrique du neurone et la naissance d'un nouveau signal électrique.

Les synapses sont dites excitatrices lorsqu'elles activent le neurone postsynaptique. C'est le cas des synapses dont le neurotransmetteur est l'acétylcholine (ACeh).

Elles sont dites inhibitrices lorsqu'elles diminuent ou inhibent l'activité du neurone postsynaptique. C'est le cas des synapses dont le neurotransmetteur est l'acide gamma-amino butyrique (GABA).

Des substances, comme la morphine utilisée contre la douleur ou la nicotine, modifient la transmission d'un message en se fixant à la place des neurotransmetteurs sur leur récepteur.

Le codage des messages nerveux

Au niveau d'une fibre nerveuse, le message nerveux est codé en fréquence de PA : plus l'intensité du stimulus est supérieure à la valeur seuil, plus le nombre de PA se propageant le long de l'axone de la fibre nerveuse augmente, formant ce qu'on nomme des trains de PA successifs.

Au sein d'un nerf, le message nerveux est codé par le nombre de fibres stimulées. Le message se présente sous forme d'un potentiel global dont l'amplitude sera alors plus ou moins importante

Au niveau d'une synapse, le message est codé en concentration de neurotransmetteur.

L'intégration des messages au niveau des centres nerveux

A l'échelle cellulaire, l'intégration des messages nerveux a lieu au niveau des motoneurones. Ils effectuent la sommation spatiale et temporelle des nombreux messages nerveux afférents. Si cette sommation est supérieure à leurs seuils d'excitation, ils élaborent de nouveaux messages nerveux efférents.

A l'échelle de l'organisme, le réflexe myotatique par exemple, peut être inhibé sous l'effet de messages nerveux provenant d'un autre type de récepteurs sensoriels, comme ceux qui perçoivent la douleur, ou bien par une commande volontaire provenant de notre cerveau.