A. Le potentiel d'action, signal élémentaire du message nerveux

Le message nerveux est de nature électrique, puisque le passage de messages le long des fibres nerveuses se traduit par la propagation de perturbations électriques qui peuvent être mises en évidence en réalisant un enregistrement (à l'oscilloscope) des signaux électriques d'un nerf après stimulation.

La membrane d'une cellule nerveuse au repos (sans stimulation) présente une polarisation électrique : existence d'une différence de potentiel permanente entre la face interne (négative) et la face externe (positive) de la membrane plasmique. Cette tension électrique entre les 2 faces est appelée potentiel de repos (PR) et est de -70 mVolts.

N.B. : Ce potentiel de repos est caractéristique de toutes les cellules vivantes. Sa valeur varie néanmoins selon les types cellulaires, mais est toujours polarisée dans le même sens.

Enregistrement de la différence de potentiel transmembranaire d'une fibre nerveuse au repos

Lors d'une stimulation (pression, chaleur...) d'une fibre nerveuse, le potentiel de repose de la fibre nerveuse est modifié. Cette modification de la charge électrique de la membrane plasmique est le témoignage du passage d'une onde de nature électrique qui s'est propagée le long du nerf. Le passage d'un signal nerveux ou potentiel d'action (PA) correspond à une inversion de la polarisation entre les deux faces de la membrane de la fibre nerveuse. C'est un phénomène qui est très bref (de l'ordre de la milliseconde).

Cette modification se fait en 4 phases :

  • Dépolarisation : l'intérieur de la cellule devient positif (hausse du potentiel interne)

  • Repolarisation : l'intérieur de la cellule redevient peu à peu négatif (baisse du potentiel interne)

  • Hyperpolarisation : l'intérieur de la cellule devient momentanément plus négatif que le potentiel de repos

  • Retour au potentiel de repos

→ Le PA est donc une modification provoquée et passagère (transitoire) de la valeur du potentiel de repos en un point de la fibre nerveuse. C'est le signal élémentaire du message nerveux.

Enregistrement et interprétation du passage du potentiel d'action le long d'une fibre nerveuse

1. Potentiel de repos ; 2. Dépolarisation ; 3. Repolarisation ; 4. Retour au potentiel de repos (=1). La phase violette correspond à la phase d'hyperpolarisation.