Des changements potentiels inférieurs au seuil des neurones peuvent-ils transmettre des informations?
En neurosciences, nous apprenons que lorsque le potentiel membranaire d'un neurone atteint un seuil (typiquement autour de -55mV), il "pointe": c'est-à-dire qu'il propage activement un signal. J'ai deux questions connexes à cet égard:
La zone d'initiation du pic est typiquement (par exemple pour les mammifères) au niveau de la butte axonale - à partir de là, le potentiel d'action est activement (ouverture des canaux ioniques ..) propagé à travers l'axone. Mais que se passe-t-il alors à et après la synapse (chimique)? La propagation après la synapse vers la cellule postsynaptique est-elle passive ?
Les nouvelles techniques d'imagerie (par exemple l'imagerie calcique) peuvent capturer les changements sous-seuil du potentiel membranaire. En quoi ces potentiels inférieurs au seuil sont-ils pertinents pour le traitement de l'information? Sont-ils propagés aux cellules post-synaptiques, mais encore une fois seulement de manière passive ?
Réponses
Ce type de conduction passive (sous-seuil) est appelé conduction électrotonique . Lorsqu'un potentiel d'action atteint la terminaison axonale (bouton pré-synaptique), il induit un potentiel post-synaptique (PSP), par synapse chimique ou électrique. Maintenant, s'il y a une génération d'EPSP (c'est-à-dire excitatrice), alors dans le neurone post-synaptique il y aura un potentiel électrotonique, qui se déplacera vers la «butte axonale».
Jusqu'à la butte axonale, la conduction est principalement électrotonique et nous avons donc besoin de ce type de conduction pour générer réellement un potentiel d'action.
En neuroscience théorique, cette conduction électrotonique le long des dendrites est calculée en utilisant la théorie des câbles . Il finira par s'éteindre avec la distance comme$-$
$V(x)={V_o}\, e^{-\frac{x}{\sqrt{r_m/r_i}}}$; notations standard utilisées.
article de référence: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123971791000178
Par conséquent, nous pouvons conclure que pour la transmission d'informations, les potentiels inférieurs au seuil sont extrêmement importants.
Les synapses électriques (jonctions Gap) peuvent générer du courant vers d'autres cellules sans l'émission d'un pic. Il est prouvé que cette interaction sous-seuil a des implications fonctionnelles dans l'activité neuronale (par exemple, la rétine ).