Un potentiel d’action est un signal électrique qui traverse une cellule cérébrale, ou neurone, pour envoyer des signaux à d’autres cellules. L’un des principaux événements d’un potentiel d’action est la phase de montée, lorsque le neurone change pour être chargé très positivement. Après la phase de montée, la repolarisation se produit, ramenant le neurone à sa charge d’origine. Enfin, il y a une étape d’hyperpolarisation où le neurone est plus chargé négativement qu’auparavant.
Un neurone est composé de trois parties fondamentales. Le corps cellulaire du neurone est l’endroit où se produisent les événements métaboliques et où se tient le noyau. Sortant du corps cellulaire comme des branches sur un arbre se trouvent des dendrites, de fines protubérances qui s’étendent à d’autres neurones pour recevoir des signaux. À l’autre extrémité du corps cellulaire se trouve l’axone, une longue extension semblable au tronc d’un arbre. Les événements d’un potentiel d’action se déroulent le long de l’axone.
Les dendrites du neurone reçoivent des signaux d’autres neurones du cerveau. Ces signaux électriques peuvent être positifs ou négatifs. Tous les signaux électriques que le neurone reçoit sont additionnés ou additionnés au niveau de la butte de l’axone, un petit monticule entre l’axone et le corps cellulaire. S’il y a suffisamment de charge positive au niveau de la butte axonale, un potentiel d’action sera généré.
Le premier des événements d’un potentiel d’action est la phase montante. Au cours de cette phase, un neurone typique passe d’une charge négative de -70 millivolts (mV) à une charge positive de +50 mV. Ce changement est causé par l’ouverture de canaux sodiques dans le neurone, qui s’ouvrent pour permettre aux ions sodium chargés positivement d’entrer dans la cellule, modifiant ainsi sa charge globale.
Un événement de repolarisation survient après la phase de montée, et dans ce cas, la cellule revient à sa charge de repos de -70 mV. La cellule devient plus chargée négativement parce que les canaux sodiques se ferment, empêchant les ions sodium chargés positivement d’entrer dans la cellule. Dans cette phase, les canaux potassiques s’ouvrent; cela signifie que les ions potassium qui sont chargés positivement peuvent quitter la cellule, contribuant à sa charge négative.
Plus d’ions potassium s’échappent qu’il n’est nécessaire pour amener la cellule à son potentiel de repos, de sorte que pendant une courte période, la cellule entre dans la phase d’hyperpolarisation. Au cours du dernier des événements d’un potentiel d’action, l’hyperpolarisation, la cellule devient en fait encore plus chargée négativement que lorsqu’elle est au repos. Cela rend difficile la génération d’un potentiel d’action au cours de cette étape.