Les cellules nerveuses au repos ont une charge électrique à travers leurs membranes: l'extérieur de la cellule est chargé positivement et l'intérieur de la cellule est chargé négativement. La dépolarisation se produit lorsque la cellule nerveuse inverse ces charges; pour les remettre à l'état de repos, le neurone envoie un autre signal électrique. L'ensemble du processus se produit lorsque la cellule permet à des ions spécifiques d'entrer et de sortir de la cellule.

Comment fonctionne la polarisation

La polarisation est l'existence de charges électriques opposées de chaque côté de la membrane cellulaire. Dans les cellules du cerveau, l'intérieur est chargé négativement et l'extérieur est chargé positivement. Au moins trois éléments sont nécessaires pour rendre cela possible. Tout d'abord, la cellule a besoin de molécules telles que des sels et des acides, qui ont des charges électriques sur eux. Deuxièmement, la cellule a besoin d'une membrane qui ne laisse pas passer librement les molécules chargées électriquement. Une telle membrane sert à séparer les charges. Troisièmement, les cellules doivent avoir des pompes protéiques dans la membrane qui peuvent déplacer des molécules chargées électriquement d'un côté, en stockant un type de molécule de ce côté et un autre type de l'autre côté.

Devenir polarisé

Une cellule devient polarisée en déplaçant et en stockant différents types de molécules électriquement chargées sur différents côtés de sa membrane. Une molécule chargée électriquement est appelée un ion. Au repos - quand la cellule n'envoie pas de signal électrique à d'autres cellules - un neurone a environ 30 fois plus d'ions de sodium à l'extérieur qu'à l'intérieur; l'inverse s'applique aux ions potassium. L'intérieur de la cellule contient également des molécules appelées acides organiques. Ces acides ont des charges négatives sur eux, donc ils s'ajoutent à la charge négative à l'intérieur de la cellule.

Dépolarisation et potentiel d'action

Un neurone communique avec un autre neurone en envoyant un signal électrique au bout de ses doigts, ce qui provoque le bout des doigts à libérer des produits chimiques qui stimulent une cellule voisine. Connu sous le nom de potentiel postsynaptique, ce signal électrique et ce type de potentiel définit une dépolarisation graduelle de la membrane. Si elle est assez grande, elle déclenchera un potentiel d'action. Les potentiels d'action se produisent lorsque le neurone ouvre des canaux protéiques dans sa membrane. Ces canaux permettent aux ions sodium de s'écouler de l'extérieur de la cellule dans la cellule. L'afflux soudain de sodium dans la cellule change la charge électrique à l'intérieur de la cellule de négative à positive, ce qui change également l'extérieur de positif à négatif. Tout l'événement de dépolarisation à repolarisation se produit en environ 2 millisecondes, permettant aux neurones de déclencher un potentiel d'action dans des rafales rapides permettant la communication neuronale.

Processus de repolarisation

Un nouveau potentiel d'action ne peut avoir lieu la charge électrique appropriée à travers la membrane du neurone est restaurée. Cela signifie que l'intérieur de la cellule doit être négatif, alors que l'extérieur doit être positif. Une cellule restaure cet état, ou se repolarise, en activant une pompe à protéines dans sa membrane. Cette pompe est appelée la pompe sodium-potassium. Pour trois ions de sodium, il pompe à partir d'une cellule, il pompe dans deux de potassium. Les pompes font cela jusqu'à ce que la charge appropriée à l'intérieur d'une cellule soit atteinte.