Bien que la possibilité d'une forme d'énergie électrique intervenant dans le fonctionnement du système nerveux ait déjà été évoquée par Newton dans ses Principia mathematica en 1713, il faut attendre la fin du xviiie siècle pour que Luigi Galvani montre que la contraction du muscle gastrocnémien de grenouille peut être provoquée par la mise en contact du nerf sciatique avec la moelle épinière, et ce sans aucun contact avec d'autres éléments susceptibles de générer un courant électrique. Cette expérience fondatrice de l'électrophysiologie montre que « l'électricité animale » capable d'activer les muscles est directement présente dans l'organisme. Contrairement à ce que pensait Galvani, pour lequel le générateur de cette activité électrique était le cerveau, c'est en fait la pompe à sodium (Na+), la Na/K ATPase, présente dans chacune de nos cellules, qui est responsable de la création d'un gradient de charges de part et d'autre de la membrane plasmique. L'origine de l'énergie électrique responsable des potentiels d'action nerveux devient donc cellulaire. Il a ensuite fallu attendre, après la Seconde Guerre mondiale, les travaux pionniers d'Hodgkin et Huxley sur l'axone géant de calmar pour que ces affaissements explosifs et transitoires de la barrière de perméabilité membranaire aux ions soient clairement attribués à des entités moléculaires ayant une existence propre. Il s'agit de pores sélectifs aux ions, capables de s'ouvrir dans la membrane en réponse à des signaux très variés : les canaux ioniques. Grâce aux techniques de patch-clamp, de purification des protéines, et de biologie moléculaire, les connaissances concernant ces véritables prodiges d'ingénierie biologique ont alors progressé de façon exponentielle.
Comme nous venons de le rappeler, la Na/K ATPase utilise l'énergie fournie par l'hydrolyse de l'ATP pour expulser activement les ions Na+ du cytoplasme et accumuler en contrepartie les ions K+ dans les espaces intracellulaires (fig. 1). Du fait de l'activit […]
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