La conduction du potentiel d’action est le processus par lequel le gradient de tension, ou la différence de charge électrique, dans une cellule se transmet aux autres ou à travers une cellule nerveuse. La charge à l’extérieur d’une membrane cellulaire est généralement négative, alors qu’elle est positive à l’intérieur. Avec les cellules nerveuses, ou neurones, les protéines qui canalisent les particules chargées positivement, appelées ions, à travers la membrane permettent généralement de modifier le potentiel d’action. Des changements dans le flux de ces particules peuvent augmenter ou diminuer la différence de charges et contrôler normalement si les signaux sont conduits ou non. La conduction est généralement guidée par le flux d’ions, se produisant normalement sur une certaine distance le long d’un axone avant de traverser la membrane cellulaire.
Dans le système nerveux, certaines cellules ont des axones relativement courts tandis que d’autres ont des extensions qui s’étendent sur de plus longues distances. La conduction du potentiel d’action est également affectée par le diamètre de l’axone. S’il est plus large, alors plus d’ions peuvent traverser l’axone et conduire plus de courant. Cependant, la distance de conduction est généralement plus courte pour les neurones de plus grand diamètre.
La dépolarisation des membranes cellulaires se propage par conduction de potentiel d’action. Les cellules nerveuses subissent également généralement une phase de repos appelée période réfractaire, au cours de laquelle les canaux des particules chargées ne s’ouvrent pas. Les signaux électriques peuvent donc passer dans une direction du corps cellulaire à l’extrémité de l’axone ; cela peut également contrôler combien de fois un neurone peut se déclencher dans un laps de temps donné.
La conduction du potentiel d’action est souvent facilitée par des revêtements de myéline, qui sont généralement constitués de couches de cellules gliales. Les cellules recouvertes de myéline peuvent conduire l’influx nerveux plus loin car les ions ne peuvent pas pénétrer dans le revêtement. Les nœuds entre les cellules gliales constituent des ruptures dans une gaine de myéline où les hormones et les canaux ioniques peuvent passer. La conduction du potentiel d’action se produit généralement très rapidement entre ces nœuds sans aucune perte de puissance du signal. Si la myéline se dégrade, la conduction des potentiels d’action vers les fibres nerveuses peut être perturbée, entraînant parfois des affections telles que la sclérose en plaques (SEP) dans lesquelles les fonctions corporelles sont affectées par un manque de signaux nerveux.
Les courants traversent généralement les cellules car la charge et le potentiel électrique diffèrent selon l’emplacement. La conduction du potentiel d’action permet généralement aux courants de circuler sur toute la longueur d’un axone, à l’intérieur de la membrane. Lorsque les courants traversent la membrane, dans les cellules musculaires par exemple, la différence de charges provoque généralement un écoulement en sens inverse à l’extérieur. Le potentiel électrique et la vitesse d’impulsion peuvent être calculés à l’aide d’équations mathématiques qui tiennent compte de l’intensité du potentiel d’action ainsi que de la distance physique.