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18.6: La synapse
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The Synapse
 
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18.6: The Synapse

18.6: La synapse

Neurons communicate with one another by passing on their electrical signals to other neurons. A synapse is the location where two neurons meet to exchange signals. At the synapse, the neuron that sends the signal is called the presynaptic cell, while the neuron that receives the message is called the postsynaptic cell. Note that most neurons can be both presynaptic and postsynaptic, as they both transmit and receive information.

An electrical synapse is one type of synapse in which the pre- and postsynaptic cells are physically coupled by proteins called gap junctions. This allows electrical signals to be directly transmitted to the postsynaptic cell. One feature of these synapses is that they can transmit electrical signals extremely quickly—sometimes at a fraction of a millisecond—and do not require any energy input. This is often useful in circuits that are part of escape behaviors, such as that found in the crayfish that couples the sensation of a predator with the activation of the motor response.

In contrast, transmission at chemical synapses is a stepwise process. When an action potential reaches the end of the axonal terminal, voltage-gated calcium channels open and allows calcium ions to enter. These ions trigger fusion of neurotransmitter-containing vesicles with the cellular membrane, releasing neurotransmitters into the small space between the two neurons, called the synaptic cleft. These neurotransmitters—including glutamate, GABA, dopamine, and serotonin—are then available to bind to specific receptors on the postsynaptic cell membrane. After binding to the receptors, neurotransmitters can be recycled, degraded, or diffuse away from the synaptic cleft.

Chemical synapses predominate the human brain and, due to the delay associated with neurotransmitter release, have advantages over electrical synapses. First, a few or many vesicles may be released, resulting in a variety of postsynaptic responses. Second, binding to different receptors may cause an increase or decrease membrane potential in the postsynaptic cell. Additionally, the availability of neurotransmitters in the synaptic cleft is regulated by recycling and diffusion. In this way, chemical synapses achieve neuronal signaling that can be highly regulated and fine-tuned.

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 presynaptique, tandis que le neurone qui reçoit le message est appelé la cellule postsynaptique. Notez que la plupart des neurones peuvent être à la fois presynaptiques 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 appelées jonctions d’écart. 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 à une fraction de milliseconde, et ne nécessitent aucune entrée d’énergie. Ceci est souvent utile dans les circuits qui font partie des comportements d’évasion, comme celui trouvé dans 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 étape. Lorsqu’un potentiel d’action atteint l’extrémité du terminal axonal, les canaux calciques à tension s’ouvrent et permettent aux ions de 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 fissure synaptique. Ces neurotransmetteurs, y compris le glutamate, gaba, 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 diffus loin de la fente synaptique.

Les synapses chimiques prédominent 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 libérés, résultant en 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 fissure synaptique est réglementée par le recyclage et la diffusion. De cette façon, les synapses chimiques atteignent la signalisation neuronale qui peut être fortement réglée et affinée.


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