Le potentiel d'action se déroule en plusieurs phases distinctes:

1. Phase de repos : Au repos, le potentiel de membrane d'un neurone est d'environ -70 mV. Cette polarisation est maintenue principalement par la pompe sodium-potassium (Na+/K+ ATPase) qui expulse trois ions sodium pour chaque deux ions potassium qu'elle laisse entrer.
2. Dépolarisation : Lorsque le neurone reçoit un stimulus qui atteint le seuil d'excitation, des canaux sodium (Na+) voltages-dépendants s'ouvrent, permettant une entrée massive de Na+ à l'intérieur de la cellule. Cette entrée rapide d'ions positifs provoque une inversion du potentiel de membrane ; atteignant des valeurs positives autour de +30 mV.
3. Repolarisation : Après l'ouverture initiale, les canaux Na+ se referment et les canaux potassium (K+) voltages-dépendants s'ouvrent. Cela permet au K+ de sortir de la cellule, restaurant ainsi le potentiel négatif de la membrane.
4. Hyperpolarisation : Il se peut que la sortie de K+ dépasse le niveau nécessaire pour le retour au potentiel de repos, provoquant une brève hyperpolarisation avant que le potentiel de membrane ne revienne à son état stable.

Le potentiel d'action se propage le long de l'axone d'une cellule nerveuse grâce à une série de dépolarisations et de repolarisations locales.

• Propagation continue : Dans les axones non myélinisés, le potentiel d'action se déplace en déclenchant de nouveaux potentiels d'action à chaque point le long de l'axone. Cette propagation est relativement lente car chaque segment de membrane doit dépolariser et repolariser successivement.
• Propagation saltatoire : Dans les axones myélinisés, la myéline isole électriquement l'axone, autorisant les potentiels d'action à 'sauter' entre des nœuds de Ranvier. Cette disposition accélère considérablement la vitesse de propagation du signal.

Plusieurs facteurs influencent la vitesse de propagation du potentiel d'action :

• Myélinisation : La présence de myéline autour des axones permet une conduction plus rapide par saltation.
• Diamètre de l'axone : Des axones plus gros ont une résistance moindre à la charge électrique interne, accélérant ainsi la conduction.
• Température : Les températures plus élevées augmentent la vitesse de propagation en influençant l'activité des canaux ioniques.

Les synapses jouent un rôle crucial dans la transmission des signaux neuronaux d'un neurone à l'autre. Elles convertissent les signaux électriques en signaux chimiques par la libération de neurotransmetteurs qui traversent la fente synaptique et influencent la génération de potentiels d'action dans les neurones postsynaptiques.

• Synapse chimique : Utilise des neurotransmetteurs pour transmettre l'influx nerveux à un autre neurone.
• Synapse électrique : Les cellules sont connectées par des jonctions communicantes permettant un transfert direct de l'influx électrique.

4 type de synapse :

1. Synapses axo-dendritiques : contact synaptique entre un axone et la surface d'une dendrite. Elles sont les plus communes et le plus souvent excitatrice.
2. Synapses axo-somatiques : contact entre un axone et la surface du soma ou du segment initial. Elles sont le plus souvent inhibitrices.
3. Synapses axo-axoniques : contact entre un axone et la surface d'une autre terminaison d'axone (produisent le plus souvent une inhibition pré-synaptique).
4. Synapses dendro-dendritiques : contatc d'une seule dendrite à une autre dendrite récente (circuits locaux).