18.11: La synapse

Les neurones communiquent entre eux en transmettant leurs signaux électriques à d’autres neurones. Une synapse est l’endroit où deux neurones se rencontrent pour échanger des signaux. À la synapse, le neurone qui envoie le signal est appelé la cellule présynaptique, tandis que le neurone qui reçoit le message est appelé la cellule postsynaptique. Notez que la plupart des neurones peuvent être à la fois présynaptiques et postsynaptiques car ils transmettent et reçoivent des informations.

Une synapse électrique est un type de synapse dans lequel les cellules pré- et postsynaptiques sont physiquement couplées par des protéines qui s’appellent des jonctions communicantes. Cela permet de transmettre directement les signaux électriques à la cellule postsynaptique. L’une des caractéristiques de ces synapses est qu’elles peuvent transmettre des signaux électriques extrêmement rapidement, parfois en une fraction de milliseconde, et ne nécessitent aucun apport d’énergie. Ceci est souvent utile dans les circuits qui font partie des comportements de fuite, comme celui qu’on trouve chez les écrevisses qui couple la sensation d’un prédateur avec l’activation de la réponse motrice.

En revanche, la transmission aux synapses chimiques est un processus par étapes. Lorsqu’un potentiel d’action atteint l’extrémité du terminal axonal, les canaux calciques tensiodépendants s’ouvrent et permettent aux ions calcium d’entrer. Ces ions déclenchent la fusion des vésicules contenant des neurotransmetteurs avec la membrane cellulaire, libérant des neurotransmetteurs dans le petit espace entre les deux neurones, appelé la fente synaptique. Ces neurotransmetteurs, y compris le glutamate, le GABA, la dopamine et la sérotonine, sont alors disponibles pour se lier à des récepteurs spécifiques sur la membrane cellulaire postsynaptique. Après la liaison aux récepteurs, les neurotransmetteurs peuvent être recyclés, dégradés ou diffusés loin de la fente synaptique.

Les synapses chimiques prédominent dans le cerveau humain et, en raison du retard associé à la libération des neurotransmetteurs, ont des avantages par rapport aux synapses électriques. Tout d’abord, quelques ou plusieurs vésicules peuvent être libérées, entraînant une variété de réponses postsynaptiques. Deuxièmement, la liaison à différents récepteurs peut provoquer une augmentation ou une diminution du potentiel membranaire dans la cellule postsynaptique. En outre, la disponibilité des neurotransmetteurs dans la fente synaptique est régulée par le recyclage et la diffusion. De cette façon, les synapses chimiques réalisent une signalisation neuronale qui peut être fortement régulée et affinée.

- [Narrateur] Les cellules de votre système nerveuxreçoivent et transmettent constamment des informations,des fonctions corporelles primaires aux stimuli sensoriels. Les neurones communiquent au moyen de signaux électriquesappelés « potentiel d'action ». Ces potentiels d'action émergent du corps cellulaireet se déplacent le long de l'axonevers la terminaison axonaleoù ils sont transmis à la cellule suivante.

La zone où deux neurones se rejoignentest appelée la « synapse ». Les synapses électriques permettentune communication directe entre des cellules adjacentes,et sont souvent impliquées dans la coordinationd'une activité rythmée. Cependant, la plupart sont des synapses chimiquescomposées d'une fente synaptique,un espace physique qui existeentre le neurone qui envoie le signal,connu sous le nom d'« élément présynaptique »,et le neurone qui le reçoit,appelé « élément postsynaptique ».

Les potentiels d'action ne peuvent pastraverser la fente synaptique,les neurones convertissent donc les messages nerveuxen signaux chimiques dans la synapse. Ceci est rendu possible grâce à la libération de moléculesappelées « neurotransmetteurs ». Il existe beaucoup de neurotransmetteurs,chacun ayant une action différentesur les neurones postsynaptiques,comme, entre autres, le glutamate, un excitateur,ou le GABA, un inhibiteur.

Lorsque le potentiel d'action atteintla terminaison présynaptique,les canaux calciques voltages-dépendantsde la membrane présynaptique s'ouvrent. Le calcium se rue dans la cellule,ce qui déclenche la fusion de vésiculesavec la membrane et la libération de neurotransmetteursdans la fente synaptique. Ceux-ci peuvent alors se rattacher aux récepteursde l'élément postsynaptique.

Le rattachement des neurotransmetteursaux récepteurs peut donner lieuà une augmentation ou une diminutiondu potentiel de la membrane postsynaptique,modifiant ainsi l'éventualité de l'émergenced'un potentiel d'action dans la cellule postsynaptique. Les neurones peuvent contenir des milliers de synapseset recevoir des informations de quantité de cellules. Ces signaux sont regroupés dans le somadu neurone postsynaptique,où la cellule détermine sielle transmet le message, ou non.

Après s'être brièvement rattachésaux récepteurs postsynaptiques,les neurotransmetteurs peuvent se disperser,se dégrader ou être recyclés. Les protéines réabsorbées dans l'élément présynaptiquesont souvent responsablesdu recyclage de neurotransmetteurs. La libération et le rattachement des neurotransmetteurspermettent aux messages nerveuxdes potentiels d'action d'être communiquésaux neurones adjacents. Ce processus en plusieurs étapesest essentiel au fonctionnement des neurones.