La Synapse 

Le mot synapse désigne l'endroit où l'axone se connecte au dendrite. Il vient du grec " syn " (ensemble) et " haptein " (joindre). Or dans le monde animal, les neurones ont deux façons bien différentes de se " joindre ensemble " :

  • la synapse électrique, où les cellules se touchent et sont reliées par de petits trous, ce qui permet à l'influx nerveux de passer directement de l'une à l'autre;
     

  • la synapse chimique, où les cellules ne se touchent pas et où l'influx nerveux a besoin de molécules particulières pour franchir l'espace entre les deux.

Moins rapides que les synapses électriques, nos synapses chimiques sont cependant beaucoup plus souples et malléables, une caractéristique précieuse à la base de tout apprentissage.

Cependant, l'influx nerveux peut aussi être transmis d'une cellule sensorielle réceptrice à un neurone. Ou encore d'un neurone aux muscles pour les faire se contracter ou aux glandes pour leur faire sécréter leurs hormones. On parle alors de jonctions neuromusculaire ou neuroglandulaire.

Dans une synapse chimique typique entre deux neurones, le neurone d'où arrive l'influx nerveux est appelé pré-synaptique. Celui où vont se fixer les messagers chimiques, ou neurotransmetteurs, reçoit l'épithète de post-synaptique.

Plusieurs structures spécialisées permettent de reconnaître le neurone pré- du neurone post-synaptique:

Dans le bouton terminal de l'axone pré-synaptique, on peut observer des mitochondries ainsi que des microtubules qui permettent le transport des neurotransmetteurs du corps cellulaire (où ils sont produits) jusqu'au bout de l'axone.

On peut aussi y voir des vésicules sphériques remplies de neurotransmetteurs. Ces derniers seront excrétés par fusion de la membrane des vésicules avec celle du bouton pré-synaptique, un processus appelé exocytose.

La fente synaptique que les neurotransmetteurs ont à franchir est très mince, de l'ordre de 0,02 micron.

Les neurotransmetteurs se fixent sur des récepteurs membranaires, de grosses protéines ancrées dans la membrane cellulaire du neurone post-synaptique. Au microscope électronique, on observe à cet endroit une accumulation de matériel opaque qui correspond à l'agrégation de récepteurs et à d'autres protéines de signalisation essentielles à la neurotransmission chimique.

Pour un neurotransmetteur donné, on connaît plusieurs sous-types de récepteurs qui lui sont spécifiques. C'est la présence ou l'absence de certains de ces sous-types de récepteur qui va générer dans le neurone post-synaptique une cascade de réactions chimiques particulières. Celle-ci mènera à l'excitation ou à l'inhibition de ce neurone.

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Les deux parties de la synapse ont hérité de spécialisations moléculaires particulières pour s'acquitter de leur tâche…

Les neurotransmetteurs

Voici quelques neurotransmetteurs classiques impliqués dans de nombreuses fonctions tant au niveau du système nerveux central que périphérique. À part l'acétylcholine, ils font tous partie de la famille des amines ou des acides aminés.

L'acétylcholine est un neurotransmetteur excitateur très répandu qui déclenche la contraction musculaire et stimule l'excrétion de certaines hormones. Dans le système nerveux central, il est entre autres impliquée dans l'éveil, l'attention, la colère, l'agression, la sexualité et la soif.

La dopamine est un neurotransmetteur qui est impliqué dans le contrôle du mouvement et de la posture. Il module aussi l'humeur et joue un central dans le renforcement positif et la dépendance.

Le GABA (pour acide gamma-aminobutyrique) est un neurotransmetteur inhibiteur très répandu dans les neurones du cortex. Il contribue au contrôle moteur, à la vision et à plusieurs autres fonctions corticales. Il régule aussi l'anxiété.

Le glutamate est un neurotransmetteur excitateur majeur associé à l'apprentissage et la mémoire.

La noradrénaline est un neurotransmetteur important pour l'attention, les émotions, le sommeil, le rêve et l'apprentissage. La noradrénaline est aussi libérée comme une hormone dans le sang où elle contracte les vaisseaux sanguins et augmente la fréquence cardiaque.

La sérotonine contribue à diverses foncions comme la régulation de la température, le sommeil, l'humeur, l'appétit et la douleur.

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La "maladie d"Alzheimer" est associée à un manque d'acéthylcholine dans certaines régions du cerveau 

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La perte de dopamine dans certaines parties du cerveau entraîne la rigidité musculaire typique de la maladie de Parkinson

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Des drogues qui augmentent le niveau de GABA dans le cerveau sont utilisées pour traiter les crises d'épilepsie et pour calmer les tremblements des gens atteints de la maladie d'Huntlington.

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Il serait associé à la maladie d'Alzheimer dont les premiers symptômes se font sentir au niveau de la mémoire

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La noradrénaline joue un rôle dans les troubles de l'humeur comme la maniaco-dépression

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La dépression, le suicide, les comportement impulsifs et l'agressivité impliqueraient tous certains déséquilibres de la sérotonine