troubles neurologiques
Neurotransmission
Transmission
La transmission de l'influx nerveux est de nature chimique et est provoquée par la libération de neurotransmetteurs spécifiques à la terminaison du nerf (terminal). Les neurotransmetteurs diffusent à travers la fente synaptique et se lient brièvement aux récepteurs spécifiques sur le neurone adjacent ou la cellule effectrice. Selon le récepteur, la réponse peut être excitatrice ou inhibitrice. Habituellement, les neurones ne se touchent pas; au lieu de cela, ils communiquent par la transmission de neurotransmetteurs à travers les synapses. Dans certaines conditions, les neurones proches peuvent communiquer en utilisant des impulsions électriques à travers une gap jonction. Le corps cellulaire du neurone fabrique des enzymes synthétisant la plupart des neurotransmetteurs lesquels sont conservés dans les vésicules au niveau de la terminaison nerveuse (voir figure Neurotransmission ). Le nombre de molécules dans une vésicule (habituellement plusieurs milliers) est un quantum. Un potentiel d’action qui atteint la terminaison ouvre les canaux calciques de l’axone; l’entrée de calcium libère des molécules de neurotransmetteurs de nombreuses vésicules par fusion de la membrane de la vésicule à la membrane de la terminaison nerveuse. La fusion membranaire génère une solution de continuité à travers laquelle les molécules sont expulsées via exocytose dans la fente synaptique. Un type particulier de synapse, la synapse électrique, n’implique pas de neurotransmetteurs; les canaux ioniques se lient directement au cytoplasme des neurones présynaptiques et post-synaptiques. Ce type de transmission est le plus rapide. Signaux excitateurs et inhibiteurs La réaction déclenchée par la libération du neurotransmetteur peut exciter ou activer le neurone postsynaptique ou inhiber ou bloquer son activité. Les neurones postsynaptiques reçoivent de multiples signaux de neurotransmetteurs et électriques de nombreux neurones. Le neurone récepteur finalement additionne les entrées, et si d'autres signaux d'excitation sont reçus, le neurone se déclenche et envoie des signaux à d'autres neurones. Si la somme des signaux est inhibitrice, le neurone ne se déclenche pas et ne modifie pas l'activité des autres neurones. Cette addition de réponses est appelée sommation. Les neurotransmetteurs facilitent ainsi une communication rapide entre les neurones en modifiant le seuil de déclenchement du potentiel d'action. D'autres formes de sommation comprennent Sommation spatiale: lorsque plusieurs impulsions sont reçues au niveau de différents endroits du neurone et le neurone les additionne alors Somme temporelle: lorsque les impulsions sont reçues dans un court laps de temps et sont ensuite additionnées Pour qu'un neurone produise un signal et déclenche un potentiel d'action, il doit atteindre un potentiel de seuil. Le potentiel seuil est produit par une augmentation nette de l'afflux de sodium dans la cellule lors des échanges d'ions sodium et potassium. Lorsque suffisamment de sodium pénètre dans la cellule, le seuil est atteint; lorsque le seuil est atteint, un potentiel d'action est déclenché; il voyage le long de la membrane du neurone. Le seuil doit être atteint pour qu'un potentiel d'action soit généré. Les potentiels d'action ouvrent les canaux calciques axonaux (non montrés). Le Ca++active la libération de neurotransmetteurs par les vésicules qui les stockent. Les molécules de neurotransmetteurs remplissent la fente synaptique. Certains se lient à des récepteurs post-synaptiques, initiant une réponse. Les autres sont récupérés et stockés par l'axone ou diffusent dans les tissus alentours. La quantité de neurotransmetteurs dans la terminaison est généralement indépendante de l'activité nerveuse et est maintenue relativement constante en modifiant le largage de précurseurs des neurotransmetteurs ou l'activité d'enzymes impliquées dans la synthèse ou la destruction de neurotransmetteurs. La stimulation des récepteurs présynaptiques peut réduire la synthèse de neurotransmetteurs présynaptiques, et leur inhibition peut l'augmenter. L'interaction neurotransmetteur-récepteur doit être interrompue rapidement pour mettre fin à l'action continue du neurotransmetteur et/ou permettre une activation rapide et répétée des récepteurs. L'un des événements suivants peut se produire au niveau des neurotransmetteurs qui ont interagi avec les récepteurs: Ils peuvent être rapidement réincorporés vers l'intérieur des terminaisons nerveuses présynaptiques par l'intermédiaire d'un processus actif dépendant de l'ATP (recapture) pour recyclage ou destruction. Ils peuvent être éliminés par les enzymes à proximité des récepteurs. Ils peuvent se diffuser dans la région environnante et être éliminés. Les neurotransmetteurs captés par les terminaisons nerveuses sont reconditionnés dans des granules ou des vésicules dans la terminaison axonale pour être réutilisés. Le dysfonctionnement de ces processus peut entraîner des maladies cliniques. Par exemple, la perte de mémoire dans la maladie d'Alzheimer est supposée impliquer une insuffisance du neurotransmetteur acétylcholine dans les synapses, ce qui intervient dans la fixation de nouveaux souvenirs. Certains médicaments (p. ex., donépézil, galanthamine, rivastigmine) bloquent l'enzyme acétylcholinestérase (qui décompose l'acétylcholine) et augmentent ainsi la quantité d'acétylcholine dans la synapse. Par conséquent, la mémoire peut s'améliorer. Certains types de neurones uniques peuvent libérer deux ou plusieurs neurotransmetteurs différents (appelée cotransmission), p. ex., l'acétylcholine et le glutamate. Plusieurs neurotransmetteurs peuvent agir sur un seul neurone postsynaptique ou affecter plusieurs neurones post-synaptiques. La cotransmission permet une communication complexe entre les neurones pour contrôler différents événements dans le système nerveux central et le système nerveux périphérique. Les neurotransmetteurs peuvent également faciliter des modifications à plus long terme qui impliquent des voies supplémentaires telles que des modifications de l'activité des gènes et des protéines. 