Biologie · Glossaire

Qu'est-ce que « Synapses chimiques et électriques » ?

Définition 20.7 Biologie universitaire — 2e année · Chapitre 20 — Neurones, potentiels d’action et synapses

Au niveau d’une synapse, la terminaison d’un neurone rencontre une cible — un autre neurone, une fibre musculaire, une cellule glandulaire. Dans une synapse électrique, des jonctions communicantes relient les deux cellules et le courant passe directement — rapide, bidirectionnelle, sans amplification, utilisée là où comptent la vitesse et la synchronie (réflexes de fuite, cœur). Dans une synapse chimique, les cellules sont séparées par une fente de 20nm20\,\mathrm{nm} et le signal est une molécule. Un potentiel d’action qui arrive à la terminaison ouvre des canaux calciques voltage-dépendants ; le calcium entre et, en une fraction de milliseconde, fait fusionner avec la membrane des vésicules de neurotransmetteur, qui se vident dans la fente ; le neurotransmetteur la traverse par diffusion en quelques microsecondes et se fixe sur des récepteurs de la membrane postsynaptique — soit des canaux ioniques qu’il ouvre (ionotropes, rapides), soit des récepteurs couplés aux protéines G (métabotropes, plus lents, Chapitre 19) ; le courant qui en résulte déplace le potentiel postsynaptique de quelques millivolts, vers le haut (un potentiel postsynaptique excitateur, dû à des canaux qui laissent passer le sodium) ou vers le bas (un potentiel postsynaptique inhibiteur, dû à des canaux qui laissent passer le chlorure ou le potassium) ; et le neurotransmetteur est éliminé en quelques millisecondes par une enzyme ou un transporteur. Le délai est d’une demi-milliseconde ; ce prix achète la transmission à sens unique, l’amplification, l’inhibition et la modifiabilité — tout ce dont un système nerveux a besoin au-delà de la simple conduction.

Une synapse chimique. L’influx fait entrer du calcium, les vésicules fusionnent et libèrent le neurotransmetteur dans la fente, les récepteurs de la cible ouvrent des canaux, et le neurotransmetteur est éliminé en quelques millisecondes.
Une synapse chimique. L’influx fait entrer du calcium, les vésicules fusionnent et libèrent le neurotransmetteur dans la fente, les récepteurs de la cible ouvrent des canaux, et le neurotransmetteur est éliminé en quelques millisecondes.

Exemples

Exemple 20.10 (Neurotransmetteurs et drogues)

L’acétylcholine à la jonction neuromusculaire et dans le système nerveux autonome ; le glutamate, principal neurotransmetteur excitateur du cerveau, et le GABA, principal neurotransmetteur inhibiteur ; les monoamines — noradrénaline, dopamine et sérotonine —, qui modulent des circuits entiers à partir de quelques milliers de cellules ; et des dizaines de peptides. Presque toutes les drogues et tous les médicaments qui agissent sur le psychisme agissent sur une synapse : les benzodiazépines renforcent le canal du GABA, les antidépresseurs bloquent le transporteur de la sérotonine, la cocaïne celui de la dopamine, les opiacés imitent un peptide, la nicotine imite l’acétylcholine sur un récepteur et l’atropine la bloque sur un autre, la toxine botulique coupe les protéines qui font fusionner la vésicule. La synapse est le lieu où la chimie du Chapitre 19 et l’électricité de ce chapitre se rencontrent, et où un système nerveux apprend : les synapses utilisées se renforcent, et ce renforcement (le volume de troisième année) est la mémoire.

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