Un neurone est un élément du système nerveux chargé de recevoir et de transmettre des informations dans tout le cerveau via des signaux électrochimiques. L’information circule dans le cerveau sous la forme d’un potentiel d’action ou d’une impulsion nerveuse. Cela inverse la charge électrique d’un neurone au repos et son potentiel de membrane cellulaire. Lorsqu’un neurone ne génère pas de potentiel d’action, il est appelé neurone au repos. Au repos, un neurone a une membrane cellulaire intérieure qui est chargée négativement par rapport à l’extérieur de la membrane cellulaire.
Une membrane cellulaire est une frontière externe autour d’un neurone. Il se compose d’une double couche de lipides ou de graisses, et c’est là que se trouvent les protéines, telles que les canaux ioniques. La bicouche lipidique fonctionne comme une barrière et maintient une division des charges électriques à travers la membrane cellulaire via des pompes ioniques et des canaux ioniques. Les pompes ioniques établissent des gradients de concentration d’ions dans la membrane et déplacent les ions dans et hors du neurone contre leurs gradients de concentration. Les canaux ioniques fonctionnent en opposition aux pompes ioniques et permettent à certains ions de traverser la membrane cellulaire vers leurs gradients de concentration.
La différence de potentiel à travers la membrane cellulaire d’un neurone au repos est appelée potentiel de membrane au repos. C’est l’énergie électrique à travers la membrane d’une cellule électriquement excitable non stimulée. Les potentiels des neurones au repos vont de moins-60 millivolts (mV) à moins-90 millivolts, mais sont généralement de moins-65 millivolts. Des différences potentielles à travers la membrane cellulaire se produisent en raison des disparités dans la concentration des ions à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule et parce que les membranes cellulaires sont perméables ou poreuses à ces ions particuliers.
Une membrane cellulaire a un fluide intracellulaire qui a une concentration élevée d’ions potassium, équilibrée par des ions ou des anions chargés négativement. La membrane cellulaire est imperméable à ces anions particuliers, ce qui signifie que ces ions ne peuvent pas traverser la membrane cellulaire. Le fluide à l’extérieur de la membrane cellulaire constitue une solution diluée de chlorure de sodium.
Un neurone au repos a un afflux d’ions sodium dans le neurone, à travers la membrane cellulaire via des canaux ioniques sodium. Ceci est ensuite équilibré par un efflux d’ions potassium via les canaux ioniques potassium. Au repos, ou lorsqu’une membrane neuronale est polarisée, le potentiel membranaire reste proche du potentiel d’équilibre potassique. Cela signifie que la membrane neuronale se compose principalement d’ions potassium. Une membrane neuronale se dépolarise lorsqu’elle reçoit un signal excitateur ou un potentiel d’action, entraînant un afflux d’ions sodium et un neurone qui n’est plus au repos ou inactif.