Le système nerveux est constitué de cellules spécialisées, les neurones. On en compte près de 100 milliards dans le cerveau humain. La fonction principale des neurones est de transmettre un message nerveux.
Chaque neurone possède un corps cellulaire enfermant un noyau comme la plupart des cellules de notre organisme, de nombreux prolongements cytoplasmiques récepteurs, les dendrites, véritables antennes, et un prolongement particulier appelée axone ou fibre nerveuse. C'est au niveau de cette fibre que le message nerveux va se propager. Un air comprend les axones de nombreux neurones. Le message nerveux est l'ensemble des informations qui transitent de cellule nerveuse en cellule nerveuse. Ce message est de nature électrique le long d'un neurone.
Il se propage toujours dans le même sens, des dendrites vers la terminaison nerveuse en passant par le corps cellulaire et l'axone. Voyons de plus près à quoi ressemble ce message nerveux. le long de la fibre nerveuse tout d'abord. Puisqu'il s'agit d'un signal électrique, on peut l'enregistrer grâce à un voltmètre. Lorsqu'on place deux micro-électrodes de part et d'autre de la membrane plasmique, on enregistre une différence de potentiel égale à moins 70 millivolts quand la fibre est au repos.
La face interne de la membrane est donc électronégative par rapport à la face externe. Si on applique une stimulation d'intensité suffisante, la différence de potentiel monte brièvement à 100 mV avant de revenir au potentiel de repos. C'est ce qu'on appelle le potentiel d'action qui constitue l'unité élémentaire du message nerveux. Cette variation de potentiel membranaire dure environ 1 ms. En dessous d'un certain seuil de stimulation, il n'y a pas de message, pas de potentiel d'action créé.
Au-delà d'un certain seuil, il y a création de potentiel d'action, tous toujours de même durée et de même amplitude. Le potentiel d'action, une fois créé, se déplace le long de l'axone vers la terminaison nerveuse. Plus l'intensité de la stimulation augmente, plus le nombre et la fréquence de ces potentiels d'action augmentent.
Revenons au parcours du message nerveux. Lorsque le signal électrique parvient à l'extrémité de l'axone d'un neurone, ou terminaison nerveuse, il rencontre un espace, appelé fente synaptique, qui l'empêche de se propager à un autre neurone. L'arrivée des potentiels d'action à l'extrémité de l'axone du neurone 1, dit présynaptique, entraîne la migration et la fusion de vésicules avec la membrane plasmique du neurone 2, ou neurone postsynaptique. Cette fusion libère les molécules insérées dans les vésicules, appelées neurotransmetteurs.
Ces neurotransmetteurs viennent se fixer au récepteur membranaire situé à la surface du neurone postsynaptique. Cette fixation déclenche une réponse électrique dans le neurone postsynaptique et éventuellement, si cette réponse est élevée, et d'amplitude suffisante, la création de potentiels d'action. Les neurotransmetteurs permettent donc la transmission du message nerveux d'un neurone à l'autre.
Ces molécules actives sont libérées par un neurone et sont donc transmises par un neurone. et réceptionnées par un autre sur lequel elles agissent. Ainsi, le message nerveux est de nature électrique le long de l'axone et chimique au niveau de la synapse. Une synapse peut être excitatrice, si elle entraîne l'activation du neurone, ou inhibitrice, si au contraire elle la diminue.
Un neurone étant relié à des milliers d'autres neurones, il réalise à tout instant une synthèse des informations reçues. On dit que le neurone a une synthèse de la synthèse. intègre l'ensemble des messages électriques reçus par l'intermédiaire de ces dendrites.
Ce processus d'intégration se réalise au niveau du corps cellulaire. Le neurone a donc pour fonction de traiter et propager les messages nerveux. Si la stimulation globale perçue est excitatrice, il génère un train de potentiel d'action. ou message nerveux. Sinon, il restera silencieux et le flot d'informations s'arrêtera là.
Le nouveau message transmis traduit l'intensité de la stimulation perçue grâce à la fréquence des potentiels d'action émis. Le message nerveux qui se propage dans un incroyable réseau de fibres et de connexions résulte donc d'activités électrochimiques. Il constitue un moyen de communication à l'intérieur de notre organisme.
Un signal simple, le potentiel d'action, permet de véhiculer des informations très diverses. Sensations, pensées, commandes de mouvements, régulations... De la même manière qu'une impulsion électrique, un bit, et le support de programmes informatiques très variés.