Le cerveau humain compte environ 100 milliards de cellules nerveuses. Les cellules nerveuses se trouvent également dans la moelle épinière. Ensemble, le cerveau et la moelle épinière forment le système nerveux central (SNC). Chaque cellule nerveuse s'appelle un neurone, et celui-ci est composé d'un corps cellulaire dirigeant ses activités; les dendrites, petites extensions en forme de branches qui reçoivent des signaux d'autres neurones pour les transmettre au corps cellulaire; et l'axone, une longue extension du corps cellulaire le long de laquelle les signaux électriques voyagent. De tels signaux relient non seulement le cerveau et la moelle épinière, mais ils transportent également des impulsions vers les muscles et les glandes. Le signal électrique qui descend dans un axone est appelé influx nerveux.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Les impulsions nerveuses sont des signaux électriques qui descendent un axone.
Neurotransmission
La neurotransmission est le processus de transfert de ces signaux d'une cellule à une autre. Ce processus stimule la membrane d'un neurone, et ce neurone doit signaler un autre neurone, travaillant essentiellement dans une chaîne de neurones, afin que l'information voyage rapidement vers le cerveau.
Cette impulsion nerveuse descend le long de l'axone du neurone récepteur. Une fois que les dendrites du neurone suivant reçoivent ces « messages », elles peuvent les transmettre via une autre impulsion nerveuse à d'autres neurones. La vitesse à laquelle cela se produit varie selon que l'axone est recouvert ou non de la substance isolante appelée myéline. Les gaines de myéline sont produites par les cellules gliales appelées cellules de Schwann dans le système nerveux périphérique (SNP) et les oligodendrocytes dans le SNC. Ces cellules gliales s'enroulent autour de la longueur de l'axone, laissant des espaces entre elles, appelés nœuds de Ranvier. Ces gaines de myéline peuvent augmenter considérablement la vitesse à laquelle les impulsions nerveuses peuvent voyager. Les impulsions nerveuses les plus rapides peuvent voyager à environ 250 miles par heure.
Potentiel de repos et d'action
Les neurones, et en fait toutes les cellules, maintiennent un potentiel membranaire, qui est la différence de champ électrique à l'intérieur et à l'extérieur de la membrane cellulaire. Lorsqu'une membrane est au repos ou n'est pas stimulée, on dit qu'elle a un potentiel de repos. Les ions à l'intérieur de la cellule, en particulier le potassium, le sodium et le chlore, maintiennent l'équilibre électrique. Les axones dépendent de l'ouverture et de la fermeture des canaux sodium et potassium voltage-dépendants pour conduire, transmettre et recevoir des signaux électriques.
Au potentiel de repos, il y a plus d'ions potassium (ou K+) à l'intérieur de la cellule qu'à l'extérieur, et il y a plus d'ions sodium (Na+) et chlore (Cl-) à l'extérieur de la cellule. La membrane cellulaire d'un neurone stimulé est altérée ou dépolarisée, permettant aux ions Na + d'inonder l'axone. Cette charge positive à l'intérieur du neurone est appelée potentiel d'action. Le cycle d'un potentiel d'action dure une à deux millisecondes. Finalement, la charge à l'intérieur de l'axone est positive, puis la membrane redevient plus perméable aux ions K+. La membrane se repolarise. Ces séries de potentiels de repos et d'action transportent l'influx nerveux électrique le long de l'axone.
Neurotransmetteurs
A la fin de l'axone, le signal électrique de l'influx nerveux doit être converti en un signal chimique. Ces signaux chimiques sont appelés neurotransmetteurs. Pour que ces signaux continuent vers d'autres neurones, les neurotransmetteurs doivent diffuser à travers l'espace entre l'axone et les dendrites d'un autre neurone. Cet espace s'appelle la synapse.
L'influx nerveux déclenche l'axone pour générer des neurotransmetteurs, qui s'écoulent ensuite dans l'espace synaptique. Les neurotransmetteurs diffusent à travers l'espace, puis se lient aux récepteurs chimiques sur les dendrites du neurone suivant. Ces neurotransmetteurs peuvent permettre aux ions d'entrer et de sortir du neurone. Le neurone suivant est soit stimulé, soit inhibé. Une fois les neurotransmetteurs reçus, ils peuvent être soit décomposés, soit réabsorbés. La réabsorption permet de réutiliser les neurotransmetteurs.
L'influx nerveux permet ce processus de communication entre les cellules, soit avec d'autres neurones, soit avec des cellules situées à d'autres endroits comme le muscle squelettique et cardiaque. C'est ainsi que les impulsions nerveuses dirigent rapidement le système nerveux pour contrôler le corps.