Histoire de l'électrophysiologie - Définition

Débuts de l'électrophysiologie et découverte de l'électricité

Au cours du XVIII^e siècle on tenta de découvrir l'origine de ces décharges électriques en disséquant l'organe électrique de torpille. En 1776, John Walsh parvint à rendre visible la décharge électrique de l'organe électrique au moyen d'un flash lumineux. On peut dire qu'il s'agit de la "naissance" de l'électrophysiologie. À la fin du XVIII^e siècle Alessandro Volta et Luigi Galvani démontrent, avec des points de vue différents, que les phénomènes électriques ne sont pas restreints à l'organe électrique, mais de manière plus générale à l'activité des nerfs et des muscles.

En 1791, Galvani montra que les muscles de grenouille se contractent quand ils sont mis en contact avec un arc de métal. Il interprétera ce phénomène, en analogie à l'organe électrique qui est un muscle modifié, comme la décharge dans le métal de l'énergie électrique contenue dans le muscle.

Volta, quant à lui, pensait que l'utilisation de deux métaux produisait une différence de potentiel et, que l'électricité était transférée aux cellules musculaires. Cette interprétation le conduit à construire la pile électrique par l'empilement de disques. L'aspect de cette première pile ressemble beaucoup à la morphologie des colonnes de l'organe électrique.

Chronologie

• 1791: luigi Galvani décrit la bioélectricité des nerfs et muscle de grenouille
• années 1840:
  • Carlo Matteucci (Italie), « courant de blessure » (potentiel de repos)
  • Emil du Bois-Reymond (Allemagne), « fluctuation négative » (potentiel d'action)
• 1850: Hermann von Helmhotz mesure la vitesse de l'influx nerveux (40m/s)
• 1888/1889: Walther Hermann Nernst, base de l'électrochimie, il recevra le prix Nobel de chimie en 1920.
• 1902: Julius Bernstein applique l'équation de Nernst pour démontrer que l'origine du potentiel de repos est la sélectivité de la membrane au potassium, et le potentiel d'action la perte de sélectivité transitoire au potassium.
• 1939: K. C. Cole et H. J. Curtis travaillent sur le calamar.
• années 1950: Alan L. Hodgkin et Andrew Huxley utilisent la technique de potentiel imposé (voltage clamp en anglais) sur l'axone géant de calmar, et postulent l'existence de deux conductances indépendantes et activées par le potentiel de membrane, une conductance sélective des ions sodium, et l'autre des ions potassium. Ils peuvent ainsi modéliser ces deux conductances (que l'on a par la suite identifiées à des canaux ioniques) et prédirent toutes les propriétés des potentiels d'action enregistrés. Ces résultats se sont révélés applicables à l'ensemble des neurones, et on valu à ces deux chercheurs le prix Nobel de physiologie ou médecine en 1963, partagé avec John Carew Eccles.
• 1976: Erwin Neher et Bert Sakmann mettent au point le patch-clamp, pour lequel ils reçoivent le prix Nobel en physiologie ou médecine 1991.