Problème — Intégration de messages excitateurs et inhibiteurs

Comportements, mouvement et système nerveux · niveau 3 (difficile)

Énoncé

Problème — Intégration de messages excitateurs et inhibiteurs.

Un motoneurone reçoit deux synapses : une synapse excitatrice (E) et une synapse inhibitrice (I). On stimule ces synapses et on enregistre le potentiel du motoneurone :

stimulation de E seule : faible dépolarisation, pas de PA ;
stimulations rapprochées et répétées de E : dépolarisation croissante atteignant le seuil, émission de PA ;
stimulation simultanée de E (répétée) et de I : pas de PA.

Analysez ces résultats et expliquez le rôle intégrateur du motoneurone.

Corrigé

La stimulation unique de E produit une dépolarisation insuffisante pour atteindre le seuil : un seul message excitateur ne suffit pas à déclencher un PA. La répétition rapprochée des stimulations de E illustre une sommation temporelle : les dépolarisations s'additionnent et le potentiel atteint le seuil, d'où l'émission de PA.

Lorsque la synapse inhibitrice I est activée en même temps, elle provoque une influence opposée (hyperpolarisation ou frein de la dépolarisation). La sommation des effets excitateurs et inhibiteurs donne un résultat inférieur au seuil : aucun PA n'est émis.

Le motoneurone réalise donc en permanence une intégration nerveuse : il additionne algébriquement les messages excitateurs et inhibiteurs qu'il reçoit (sommations temporelle et spatiale). Sa réponse, codée en fréquence de PA, dépend du bilan de ces influences. Ce rôle intégrateur permet un ajustement fin de la commande motrice.