neurosciences-fondamentales

name	neurosciences-fondamentales
description	Compétence niveau ingénieur/docteur en neurosciences. Couvre le neurone, le potentiel d'action, les synapses, les neurotransmetteurs et les systèmes sensoriels.
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Compétence : Neurosciences Fondamentales

Présentation

Compétence niveau ingénieur/docteur en neurosciences : neurone, potentiel d'action, synapse, neurotransmetteurs, systèmes sensoriels, neuroanatomie.

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1. Le Neurone

Structure

Dendrites → Soma → Cône axonal → Axone → Terminaisons synaptiques

Types

• Pyramidal (cortex, glutamate), Purkinje (cervelet, GABA)
• Épineux moyens (striatum, GABA), Motoneurones (ACh)

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2. Potentiel d'Action

Potentiel de repos (-70 mV)

Ion	Intra (mM)	Extra (mM)	E_ion (mV)
K⁺	140	5	-89
Na⁺	15	150	+62
Ca²⁺	0.0001	2	+123
Cl⁻	10	110	-63

Phases

Dépolarisation (Nav ouverts) → Repolarisation (Kv ouverts)
→ Hyperpolarisation (Kv lents) → Période réfractaire (absolue/relative)

Conduction saltatoire

• Myéline (oligodendrocytes SNC, Schwann SNP)
• Nœuds de Ranvier (Nav1.6 concentrés)
• Vitesse : 50-70 m/s (myélinisé) vs 0.5-2 m/s (non myélinisé)

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3. Synapse

Cycle vésiculaire

PA → Cav → Ca²⁺ → fusion SNARE (synaptobrevine/syntaxine/SNAP-25)
→ NT libéré → récepteur → PSP → recyclage (endocytose clathrine)

PPSE / PPSI

Type	ΔV	Canal
PPSE	+5 mV	AMPA/Na⁺
PPSI	-5 mV	GABA_A/Cl⁻
NMDA	+10 mV	Ca²⁺ (voltage-dépendant)

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4. Neurotransmetteurs

NT	Synthèse	Récepteurs	Inactivation	Fonction
Glutamate	Glutaminase	AMPA, NMDA, mGluR	EAAT	Excitateur
GABA	GAD	GABA_A (Cl⁻), GABA_B	GAT	Inhibiteur
ACh	ChAT	nAChR, mAChR	AChE	NMJ, attention
Dopamine	TH → DOPA → DA	D1-D5 (GPCR)	DAT, COMT	Récompense
Sérotonine	TPH → 5-HTP	5-HT₁-₇	SERT	Humeur

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5. Systèmes Sensoriels

Vision

• Bâtonnets (scotopique), cônes L/M/S (photopique)
• Phototransduction : rhodopsine → transducine → PDE → GMPc↓ → Na⁺ canaux ↓
• Voie : rétine → LGN → V1

Audition

• Cochlée : IHC (3500) + OHC (12000), tonotopie
• Stéréocils → MET → K⁺ → dépolarisation
• Voie : CN → SOC → IC → MGB → A1

Somesthésie

• Toucher : Aβ → colonnes dorsales → lemnisque médian → S1
• Douleur : Aδ (rapide, spinothalamique), C (lente, cingulaire)

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6. Plasticité

LTP (100 Hz)

Ca²⁺ via NMDA → CaMKII → ↑ AMPA + ↑ conductance → LTP
CaMKII auto-P T286 : mémoire moléculaire

LTD (1 Hz)

Ca²⁺ faible → phosphatases → déP AMPA → internalisation

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7. Neuroanatomie

Structure	Fonction
Cortex frontal	Exécutif, planification
Hippocampe	Mémoire, navigation
Amygdale	Peur, émotions
Ganglions base	Mouvement
Cervelet	Coordination
Thalamus	Relais sensoriel
Hypothalamus	Homéostasie

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8. Références

• Kandel E.R. et al. — Principles of Neural Science (6th ed.)
• Purves D. et al. — Neuroscience (6th ed.)
• Hodgkin A.L. & Huxley A.F. (1952) — PA quantitative model — J. Physiol.
• Bliss T.V.P. & Lømo T. (1973) — LTP — J. Physiol.