La conduction du message nerveux le long d'une fibre nerveuse :

Le maintien des caractéristiques du messge nerveux :

Au cours de leur propagation le long d'une fibre nerveuse, les trains de potentiels d'action conservent toutes leurs caractéristiques : les potentiels d'action qui répondent à la loi du «tout ou rien» sont strictement identiques, et la fréquence des potentiels d'action n'est pas modifiée par la conduction du message nerveux.

La vitesse de conduction :

Les messages nerveux se propagent à une vitesse de 1 m/s à 100 m/s. La vitesse de conduction varie en fonction du diamètre des fibres nerveuses : plus le diamètre est élevé, plus la vitesse est grande.

De plus, certaines fibres possèdent une gaine de myéline, substance isolante blanchâtre qui confère une couleurs blanche aux nerfs et à la substance blanche des centres nerveux chez les Vertébrés (chez les Invertébrés, les fibres nerveuses ne sont jamais myélinisées). Cette gaine de myéline appäît comme une succession de manchons qui laissent entre eux un espace où la fibre est "à nu", les noeuds de Ranvier. Les potentiels d'action sautent d'un noeud au suivant, ce qui accroît leur vitesse de propagation par rapport à une fibre non myélinisée, et cela d'autant plus que les noeuds de Ranvier (ou étranglement) sont espacés.

Observation miscroscopique d'un neurone multipolaire de la moelle (x600)

La transmissiopn des messages nerveux d'une cellule à l'autre :

Les messages nerveux sont transmis d'un neurone à l'autre ou d'un neurone à une cellule effectrice (par exemple une cellule musculaire) au niveau de jonctions appelées synapses.

L'organisation fonctionnelle d'une synapse :

La propagation des messages nerveux au niveau des synapses est unidirectionnelle. Pour chaque synapse, on peut donc définir une cellule présynaptique qui transmet le message nerveux et une cellule postsynaptique qui le reçoit.

• Un élément présynaptique est toujours constitué de l'extrémité axonique d'un neurone . Il renferme des vésicules présynatiques, limitées par une membranesemblable à la memebrane plasmique, qui contiennent des molécules appelées neuromédiateurs, ou nerotransmetteurs.
• Un élément postsynaptique est caractérisé par une région memebranaire spécialisée au niveau du corps cellulaire, ou d'une dendrite d'un neurone, ou d'une cellule effectrice. La membrane  présente, à sa surface, des récepteurs moléculaires spécifiques du neuromédiateur.
• Un espace entre les membranes plasmiques présynaptique et postsynaptique s'appelle la fente synaptique.                                      Bien que cette fente synaptique ne sépare les neurones présynaptique et postsynatique de 20 à 50 nanomètres (10^-9), cet espace est suffisant pour empêcher toute propagation directe des signaux de nature électrique. Le message nerveux y est transmis au moyen d'une communication chimique. L'arrivée d'un train de potentiels d'action au niveau de l'extrémité axonique du neurone  présynaptique entraîne la libération du contenu des vésicules de stockage du neuromédiateur dans la fente synaptique par un mécanisme  d'exocytose (les vésicules migrent vers la membrane présynaptique et, à son contact, fusionnent avec elle). Les neuromédiateurs se fixent alors sur des récepteurs moléculaires qui leur sont spécifiques, situés sur la membrane du neurone postsynaptique. De l'association des neurotransmetteurs avec les récepteurs moléculaires postsynaptiques résulte la naissance d'un nouveau message nerveux, de nature électrique, qui se propage le long de l'élément postsynaptique. La transmission s'achève quand les neuromédiateurs se séparent des récepteurs postsynaptiques : ils seront dégradés par des enzymes ou recyclés par l'élément présynaptique.

La transmission unidirectionnelle du message nerveux au niveau des synapses est directement liée à la structure des synapses : l'élément postsynaptique est dépourvu de vésicules de stockage du neuromédiateur et la membrane de l'élément présynaptique ne possède pas, à sa surface, de récepteurs moléculaires à des neuromédiateurs. Ce mode de transmission chimique des messages nerveux au niveau des synapses ralentit considérablement leur propagation. En effet, le temps de franchissement d'une synapse, ou délai synaptique, est de 0,5 milliseconde environ (soit une vitesse de 0,1 mm/s).

Le codage du message nerveux au niveau d'une synapse :

La quantité de neuromédiateurs libérés dans la fente synaptique dépend de la fréquence des potentiels d'actions arrivant à la terminaison axonique de l'élément présynaptique. Le message nerveux, codé en fréquence au niveau des fibres nerveuses, est donc traduit en un message chimique codé par la concentration de neuromédiateurs présents dans la fente synaptique. Au niveau de l'élément postsynaptique, le nouveau message nerveux dépendra du nombre de neuromédiateurs présents dans le fente synaptique.

Les synapses excitatrices et inhibitrices :

Toutes les synapses chimiques ont le même principe de fonctionnement. Cependant, l'activité du neurone postsynaptique, en réponse à la fixation de neuromédiateur à l'autre ou d'un récepteur membranaire à l'autre : dans le cas des synapses excitatrices, l'association neuromédiateurs/récepteur favorise la formation de potentiels d'action (plusieurs potentiels d'action présynaptiques sont nécessaires à l'appartition d'un potentiel au niveau de l'élément postsynaptique), alors que dans le cas des synapses inhibitrices elle la freine.

Ainsi, au niveau de l'arc réflexe myotatique, l'arrivée d'un message affèrent à l'extrémité axonique des neurones sensitifs augmente la fréquence des potentiels d'action émis par les motoneurones : ce sont des synapses excitatrices. Par contre, la fréquence des potentiels d'action transmis par les motoneurones du muscle antagoniste est diminuée grâce aux synapses inhibitrices qui les relient aux interneurones.

Disposition de m'arborisation neuronale