Le transistor en mode commutation
Un transistor est un composant électronique comprenant trois électrodes, appelées respectivement la base, le collecteur et l'émetteur. Dans un circuit logique tel qu'un microprocesseur, on s'intéresse essentiellement au courant électrique qui circule entre le collecteur et l'émetteur. C'est la tension électrique appliquée sur la base qui régit l'existence ou non de ce courant. Si aucune tension n'est appliquée, le transistor fonctionne comme un interrupteur qui ne laisse pas passer le courant : l'électricité ne circule pas dans le circuit reliant le collecteur et l'émetteur. Si au contraire on applique sur la base la tension adéquate, alors on bascule l'interrupteur, et le courant passe.
Les signaux bioélectriques
L'organisme transmet des informations d'un point à l'autre de notre corps en utilisant l'électricité, exactement comme dans un ordinateur ou sur une ligne téléphonique. Mais la nature des signaux bioélectriques diffère de l'électricité traditionnelle, car elle ne repose pas sur le déplacement d'électrons dans un conducteur électrique, mais sur la propagation d'un potentiel d'action le long de l'axone. Ce potentiel d'action consiste essentiellement en une inversion des charges électriques le long de la membrane (les charges positives prennent la place des charges négatives, et inversement), induite par des réactions chimiques et des déplacements d'ions de calcium et de potassium. Cette inversion localisée se propage le long de l'axone de cellules en cellules (voir figure), à une vitesse très nettement inférieure à la vitesse de propagation d'un courant électrique traditionnel, mais qui peut quand même atteindre 100m/s.
Analogie neurone-transistor
Dans un transistor, c'est le signal envoyé sur la base qui déclenche (ou pas) l'émission d'un signal de sortie (un courant électrique entre le collecteur et l'émetteur, transmis ensuite au circuit électrique). Pour le neurone, ce sont les signaux envoyés sur les dendrites qui déclenchent l'émission du signal de sortie le long de l'axone. Le neurone peut posséder de nombreuses dendrites, et c'est donc la prise en compte de plusieurs signaux d'entrée qui vont déterminer le signal de sortie.
Les neurones récepteurs
En dehors du cerveau, il existe de nombreux neurones qui jouent le rôle de capteurs, c'est à dire qui transforment une grandeur physique – chaleur, lumière, son, pression, etc. – en une grandeur utilisable par l'organisme, c'est à dire un signal bioélectrique. On les appelle les neurones récepteurs. On les trouve répartis dans tous le corps, par exemple sous la surface de la peau ou dans les organes des sens. Il y a par exemple les cônes et les bâtonnets dans les yeux, les cellules cillées dans les oreilles, les nocicepteurs sensibles à la douleur, ou encore des mécanorécepteurs sensibles au toucher (pression, étirement de la peau, ...). Voir par exemple le kézako "Comment l’œil voit-il ?" pour en connaître plus sur les capteurs de l’œil.
La structure du cerveau
Le cerveau est relié à la moelle épinière par le tronc cérébral. C'est aussi dans le tronc cérébral qu'émerge la plupart des nerfs venant directement des organes sensoriels, sans passer par la moelle épinière, comme les nerfs optiques ou olfactifs. C'est donc via le tronc cérébral que la plupart des informations concernant le reste du corps arrivent au cerveau. Ces informations sont ensuite traitées par le thalamus, qui joue en quelque sorte le rôle de régulateur ou d'aiguilleur, pour transmettre les informations dans les autres parties du cerveau qui pourront les traiter, et notamment dans le cortex, siège de nos fonctions les plus évoluées, comme la mémoire, la pensée ou la conscience.