Les potentiels d'action (PA) sont, les fluctuations transitoires rapides dans le potentiel de membrane d'une cellule qui signalent souvent l'activation des cellules. Le potentiel de la membrane est la tension électrique créée entre l'intérieur et l'extérieur de la cellule et est une propriété de la concentration des particules chargées de part et d'autre de la membrane de la cellule. PA, qui sont cruciaux pour le fonctionnement des cellules nerveuses, sont également observées dans les muscles et certaines cellules endocrines.
Dans un type cellulaire donné, tous les points d'accès sont fondamentalement impossibles à distinguer. Cependant, parce que l'origine du point d'accès peut être fonctionnellement importante, il est utile de classer les potentiels d'action en fonction de la cause sous-jacente: l'activation électrochimique, électrique ou intrinsèque.
Traits communs de Potentiels d'action
Un potentiel d'action est en fin de compte une onde de dépolarisation de la membrane (et repolarisation subséquent) qui passe d'une extrémité d'une cellule à l'autre. Ceci est provoqué par le flux d'ions sodium et potassium chargés positivement à travers la membrane de la cellule par l'intermédiaire des canaux ioniques spécialisés. Un afflux de sodium dépolarise la membrane, ce qui rend plus positive. Cela provoque un efflux de potassium, ce qui repolarizes (et, en fait, hyperpolarise) de la membrane, ce qui rend plus négative.
Une fois lancé, un AP est un événement tout ou rien; soit l'AP se déclenche ou la cellule reste silencieuse sans état entre-deux. Tous les points d'accès sont identiques dans une cellule donnée parce que le motif d'écoulement d'ions est une propriété de canaux ioniques, plutôt que la cause initiale du PA. Par conséquent, il est impossible de déterminer la cause d'un PA simplement en mesurant le potentiel de membrane de la cellule. Au contraire, la cellule doit être analysé attentivement pour voir ce stimuli il réagit à.
Potentiels d'action électrochimiques
L'initiateur le plus commun des potentiels d'action est une activité électrochimique. Ceci est dû à une cellule est dépolarisée (excité) par un signal chimique. Dans les neurones, cela se produit au niveau des jonctions spécifiques entre les cellules nerveuses, appelées synapses.
Dans le modèle de synapse, une transmission (présynaptiques) des neurones libère un signal chimique appelé un neurotransmetteur, qui active le récepteur (post-synaptiques) neurone en ouvrant des canaux spéciaux de neurotransmetteurs-gated ion, ce qui provoque une dépolarisation. Si un nombre suffisant de dépolarisation se produit, le changement de tension provoque une population de canaux spéciaux voltage-gated ion pour ouvrir près de la base du neurone. Voici ce que déclenche l'AP.
Ainsi, une dépolarisation initiale est déclenchée par les neurotransmetteurs ouverture des canaux ioniques, qui à son tour déclenche un potentiel d'action par l'intermédiaire des canaux ioniques voltage-dépendants. Cette forme d'AP est idéal pour les neurones, car ils peuvent être facilement renforcés ou affaiblis, ce qui est la base de l'apprentissage dans le cerveau.
Potentiels d'action électriques
Alors que les électrodes peuvent certainement être utilisés pour induire des potentiels d'action dans les cellules du cerveau, le système nerveux a déjà un système d'activation électrique entre certains neurones. Bien que la plupart des neurones sont entraînés par l'activité synaptique chimique, certains sont activés par des jonctions lacunaires. Ce sont de grands pores qui se joignent deux cellules.
A ces jonctions, l'AP se déplace de façon transparente d'une cellule à l'autre en raison du courant électrique voyageant sans interruption au sein du fluide partagé des cellules. Si ce courant induit assez dépolarisation dans la cellule en aval, l'AP se poursuit sans relâche. Certaines cellules peuvent nécessiter une excitation simultanée par plusieurs jonctions gap (ou par une combinaison de jonctions gap et de synapses) pour l'activer.
Potentiels d'action Intrinsic
Certaines cellules, telles que "éclatement" des neurones de l'hippocampe, ne nécessitent pas d'activation externe pour exprimer des potentiels d'action. Ces cellules ont un phénotype unique (état physique) qui leur permet de tirer en pointes ou des éclats périodiques. Plutôt que de provoquer des PA en soi, l'activité électrochimique des cellules présynaptiques provoque l'activité intrinsèque du neurone à accélérer ou ralentir. Ce type de signalisation permet de neurones pour transmettre des signaux complexes codés par la vitesse ou du schéma de tir plutôt que la mise à feu du tout ou rien d'un seul point d'accès.