3.1.2.1. Méthode

3.1.2.1.a Matériel

Le domaine de connaissances

Le domaine de connaissances considéré décrivait la structure anatomique du neurone ainsi que son fonctionnement. La consultation d’ouvrages scientifiques sur le domaine (manuels scolaires proposés à des élèves de Terminale Scientifique ou à des étudiants en médecine), ainsi que les définitions apportées par trois experts (deux professeurs de biologie, et un pharmacien), nous ont permis d’envisager une description du neurone aux niveaux local et global (Baudet & Denhière, 1991). Au niveau local (i.e., la microstructure), le neurone peut être décrit comme une structure relationnelle. Voici une brève définition des différents constituants anatomiques du neurone :

‘ Le corps cellulaire du neurone est prolongé par un axone de longueur variable. L’axone peut être entouré par une gaine de myéline qui est interrompue par des noeuds de Ranvier. Le corps cellulaire présente de nombreuses et fines extensions, les dendrites. L’axone se projette sur les dendrites, sur les axones ou les corps cellulaires d’autres neurones, où il se termine au niveau d’une zone appelée synapse. ’

Au niveau global (i.e., la macrostructure), le neurone peut être considéré comme une structure fonctionnelle. Les fonctions de chaque constituant anatomique du neurone au cours du traitement de l’information nerveuse sont présentées ci-dessous :

‘ Les dendrites captent les signaux (excitateurs ou inhibiteurs) de provenance diverse. Le corps cellulaire fait la somme de ces informations contradictoires. De cette intégration naissent des trains d’ondes électriques qui constituent le message nerveux. Ces trains d’ondes se propagent le long de l’axone jusqu’à la synapse où ils sont transmis à d’autres neurones. ’

La structure fonctionnelle du neurone peut être décomposable en quatre sous-structures correspondant respectivement aux quatre phénomènes bioélectriques qui ont pour siège la membrane du neurone et qui s’enchaînent temporo-causalement : [1] le potentiel de repos ; [2] le potentiel d’action ; [3] la repolarisation ; et [4] la période réfractaire. Voici une description courte de chaque phénomène :

‘ Le potentiel de repos se traduit par une tension électrique (-70 mV) de part et d’autre de la membrane qui est due à une répartition inégale des ions sodium (Na+) et potassium (K+) entre les milieux intra- et extracellulaires. Le potentiel d’action correspond à une modification momentanée de la perméabilité membranaire (dépolarisation) : les canaux à ions Na+ s’ouvrent et l’entrée des ions Na+ entraîne une positivité à l’intérieur du neurone. La repolarisation est caractérisée par la fermeture des canaux à ions Na+ et par l’ouverture des canaux à ions K+ : la sortie des ions K+ vers le milieu extracellulaire permet alors le retour au potentiel de repos. Enfin, la période réfractaire se définit comme une période durant laquelle la région de la membrane du neurone qui vient d’être dépolarisée n’est plus excitable tant qu’elle n’a pas retrouvé son potentiel de repos. ’

Par ailleurs, ces quatre phénomènes peuvent être décrits à partir des représentations d’état et d’événement (Cf. Baudet, 1990). Par exemple, pour le potentiel d’action, ’la perméabilité momentanée aux ions Na+’ est un état dans lequel se trouve la membrane du neurone ; ’l’ouverture des canaux à ions Na+’ est un événement qui a lieu au niveau de la membrane. Les états et les événements qui spécifient chaque phénomène, sont également reliés par des relations temporelle et causales.