Circuits et systemes de modelisation analogique de neurones ...

Chapitre I : éléments de neurobiologie et de modélisation neurophysiologique3.2.Mécanisme membranaire actif : potentiel d'action.Ce mécanisme permet l'amplification et la régénération des signaux électriques véhiculés parle neurone, il provient des propriétés de canaux ioniques spécifiques et sélectifsprincipalement présents dans le segment initial et l'axone. Ces canaux sont perméables à uneseule catégorie d'ion et cette perméabilité dépend de la tension transmembranaire au niveau dela protéine. Ces canaux sont dits voltage dépendants. Notons que la présence de ce type decanaux a aussi été mise en évidence sur des dendrites [MAGEE 98].Il convient donc, pour ces parties du neurones, de compléter notre représentation électriquelocale de la membrane active (figure 1-5). Pour chaque famille ionique il nous faut ajouterune résistance non linéaire modélisant leur diffusion au travers de leurs canaux spécifiques ensérie avec un générateur de tension dû à leur potentiel d'équilibre (équation 1.1).milieu intracellulaireCanal de fuiteCanaux ioniquesV memC memg fuiteg ionE équiE ionmilieu extracellulaireFigure 1-5 : équivalent électrique de la membrane plasmique active.Ces nouvelles protéines et leurs propriétés donnent naissance à un phénomène électrique sepropageant sans atténuation le long de l'axone : le potentiel d'action. Son mécanisme estillustré par la figure 1-6 et correspond aux phases suivantes : Phase ascendante, dépolarisation :la membrane est dans son état de repos à un potentiel négatif de l'ordre de -65 mV dû auxdifférences de concentrations ioniques de part et d'autre de la membrane. Si unestimulation induit la dépolarisation de la membrane (A) elle déclenche l'ouverture rapidedes canaux Na + . L'entrée d'ions Na + continue de dépolariser la membrane même aprèsl'arrêt de la stimulation qui n'a servi qu'à franchir le seuil de déclenchement, forçant la18