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Comment ça marche, les nerfs ?
Les nerfs ne sont-ils que les cables du corps
qui conduisent l'électricité,
comme les fils électriques dans les murs de nos maisons
ou dans nos ordinateurs ?
On fait souvent cette analogie,
mais en fait les nerfs effectuent un travail
beaucoup plus complexe dans le corps.
Les nerfs ne sont pas seulement les fils, mais les cellules qui sont les capteurs,
les détecteurs du monde interne et externe,
les transducteurs qui convertissent
les informations en impulsions électriques
les fils qui transmettent ces impulsions,
les transistors qui sont le portail de ces informations
et montent ou descendent le volume --
et finalement, les activateurs qui prennent ces informations
et leur confèrent un effet sur d'autres organes.
Réfléchissez à ceci : votre mère caresse doucement votre avant-bras
et vous réagissez avec plaisir.
Ou une araignée marche sur votre avant-bras,
vous sursautez et l'écrasez d'une claque.
Ou vous effleurez de votre avant-bras contre une grille brûlante
en sortant un gâteau du four et vous faites un bond en arrière.
Un toucher léger a produit du plaisir, de la peur ou de la douleur.
Comment une sorte de cellule peut-elle avoir autant de fonctions?
Les nerfs sont en fait des faisceaux de cellules appelées neurones
et chacun de ces neurones est hautement spécialisé
pour transporter les impulsions nerveuses leur forme d'électricité,
en réponse à un seul type de stimulus, et dans une seule direction.
L'impulsion nerveuse commence avec un récepteur,
une partie spécialisée de chaque nerf,
là où l'impulsion électrique commence.
Un récepteur d'une nerf peut être un récepteur thermique,
destiné seulement à répondre à une élévation rapide de température.
Un autre type de récepteur est attaché aux poils de l'avant-bras,
et détecte le mouvement de ces poils, comme quand une araignée
marche sur votre peau.
Un autre type de neurone est un récepteur mécanique de faible seuil,
activé par un effleurement.
Chacun de ces neurones transporte ensuite ses informations spécifiques :
douleur, mise en garde, plaisir.
Et ces informations sont projetées vers des zones spécifiques du cerveau
et constituent l'impulsion électrique.
L'intérieur d'un nerf est un fluide très riche en ions potassium.
20 fois plus riche que le fluide à l'extérieur du nerf
et ce même fluide extérieur a 10 fois plus de sodium que l'intérieur d'un nerf.
Ce déséquilibre entre le sodium à l'extérieur
et le potassium à l'intérieur de la cellule
font que l'intérieur du nerf ayant une charge négative
par rapport à l'extérieur du nerf,
à peu près égale à -70 ou -80 millivolts.
C'est ce qu'on appelle le potentiel de repos du nerf.
Mais en réponse à ce stimulus, le nerf est conçu pour détecter,
des pores dans la paroi de la cellule près du récepteur de la cellule s'ouvrent.
Ces pores sont des chaines de protéines spécialisées
qui sont destinées à laisser le sodium s'engouffrer dans le nerf.
Les ions sodium s'engouffrent le long de leur gradient de concentration,
et alors l'intérieur du nerf, la charge positive augmente --
environ +40 millivolts.
Pendant ce temps là, au début, dans le nerf tout autour du récepteur,
si le changement dans la charge électrique du nerf est assez important,
si elle atteint ce qu'on appelle le seuil,
les chaines d'ions sodium à proximité s'ouvrent, et ensuite les suivantes
à proximité, et ainsi de suite,
de telle façon que la positivité se répand le long de la membrane du nerf
jusqu'au corps de la cellule nerveuse
puis ensuite le long de la longue extension filaire du nerf, l'axone.
Pendant ce temps, les chaines d'ions potassium s'ouvrent,
le potassium s'échappe du nerf,
et le voltage de la membrane revient à la normale.
En fait, il va un peu au delà.
Et lors de ce dépassement,
il est résistant à une dépolarisation plus grande -- il est réfractaire,
ce qui empêche l'impulsion électrique nerveuse de faire le trajet inverse.
Ensuite, les pompes à ions pompent le sodium hors du nerf,
et le potassium dans le nerf,
restaurant le nerf à son état normal de repos.
La terminaison du nerf, la terminaison de l'axone,
communique avec la cible du nerf.
Cette cible sera d'autres nerfs dans une zone spécialisée de la moelle épinière,
pour qu'elle soit traitée puis transmise au cerveau.
Ou la cible du nerf peut être un autre organe, un muscle par exemple.
Quand l'impulsion électrique atteint la terminaison du nerf,
de petites vésicules, ou paquets, qui contiennent
des neurotransmetteurs chimiques,
sont libérés par le nerf et interagissent rapidement avec la cible du nerf.
Ce processus s'appelle transmission synaptique,
parce que la connexion entre le nerf et le prochain objet dans la chaine
s'appelle une synapse.
Et c'est là, dans cette synapse, que les informations électriques
du neurone peuvent être modulées, amplifiées,
voire bloquées
ou traduites en un autre processus informationnel.