Neurone et synapse

Neurone et synapse

Introduction

Le neurone est l'unité fonctionnelle du système nerveux. Spécialisé dans le traitement et la transmission d'informations sous forme de signaux électriques (potentiels d'action) et chimiques (neurotransmetteurs).

I. Structure d'un neurone

• Corps cellulaire (soma) : contient le noyau.
• Dendrites : prolongements courts, reçoivent les signaux.
• Axone : prolongement unique et long, conduit le signal.
• Gaine de myéline (formée par les cellules de Schwann ou les oligodendrocytes) : isolant qui accélère la conduction.
• Nœuds de Ranvier : permettent une conduction saltatoire.
• Terminaisons synaptiques : zones de contact avec d'autres cellules.

II. Le potentiel de repos

• Différence de potentiel transmembranaire d'environ -70 mV (intérieur négatif).
• Maintenue par :
  • La pompe Na⁺/K⁺ ATPase (sort 3 Na⁺, fait entrer 2 K⁺).
  • La perméabilité sélective de la membrane (canaux K⁺ de fuite).

III. Le potentiel d'action (PA)

Caractéristiques

• Inversion brève et stéréotypée du potentiel (~+30 mV) en quelques ms.
• Loi du tout ou rien : il se déclenche au-dessus d'un seuil (~-55 mV).
• Amplitude constante ; l'information est codée par la fréquence des PA.

Mécanisme

1. Dépolarisation : ouverture des canaux Na⁺ voltage-dépendants → entrée de Na⁺.
2. Repolarisation : fermeture des canaux Na⁺, ouverture des canaux K⁺ → sortie de K⁺.
3. Hyperpolarisation transitoire puis retour au repos.
4. Période réfractaire : impossibilité de générer un nouveau PA immédiatement.

Propagation

• De proche en proche sur les axones amyélinisés.
• Saltatoire (de nœud en nœud) sur les axones myélinisés → vitesse jusqu'à 120 m/s.

IV. La synapse

Zone de communication entre deux neurones ou entre un neurone et une cellule effectrice.

Synapse chimique

1. Arrivée du PA dans la terminaison pré-synaptique.
2. Ouverture de canaux Ca²⁺ voltage-dépendants.
3. Fusion des vésicules synaptiques avec la membrane.
4. Libération de neurotransmetteurs dans la fente synaptique.
5. Fixation sur des récepteurs post-synaptiques → ouverture de canaux ioniques → PPSE (excitateur) ou PPSI (inhibiteur).
6. Recapture, dégradation ou diffusion du neurotransmetteur.

Neurotransmetteurs principaux

Neurotransmetteur	Rôle principal
Acétylcholine	Jonction neuromusculaire, mémoire
Glutamate	Excitateur du SNC
GABA	Inhibiteur du SNC
Dopamine	Récompense, motricité
Sérotonine	Humeur, sommeil
Noradrénaline	Vigilance, stress

V. L'intégration neuronale

Un neurone reçoit des milliers de signaux simultanés. Le cône d'émergence (axone hillock) somme les PPSE et PPSI :

• Sommation spatiale : signaux provenant de synapses différentes.
• Sommation temporelle : signaux rapprochés dans le temps. Si la somme dépasse le seuil → naissance d'un PA.

VI. Substances agissant sur la transmission

• Agonistes : miment l'action d'un neurotransmetteur (nicotine sur les récepteurs cholinergiques).
• Antagonistes : bloquent le récepteur (curare).
• Inhibiteurs de recapture : antidépresseurs (ISRS, fluoxétine).
• Drogues : agissent souvent sur le système dopaminergique (récompense).

Définitions

• Synapse : zone de transmission entre deux cellules nerveuses.
• Neurotransmetteur : molécule libérée dans la fente synaptique.
• Potentiel d'action : signal électrique nerveux.
• Plasticité synaptique : modification de l'efficacité d'une synapse (base de l'apprentissage).

À retenir

Le neurone code l'information en fréquence de PA, propagés le long de l'axone et transmis aux cellules suivantes via les synapses chimiques. La diversité des neurotransmetteurs et la plasticité synaptique sont les bases du fonctionnement cérébral et de l'apprentissage.