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L'effet des drogues sur la transmission synaptique

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Objectif

Savoir comment communiquent les différentes aires du cortex (les aires corticales).
Comprendre comment une molécule exogène peut perturber le fonctionnement d’une synapse.
Visualiser des molécules pour comparer leur structure spatiale.
Expliquer la cause d’un comportement addictif vis-à-vis de molécules exogènes.

Points clés

Les aires corticales communiquent entre elles par des voies neuronales qui propagent des messages nerveux.
La communication entre deux neurones se fait grâce à la synapse qui libère des neurotransmetteurs.
La prise de substances exogènes (alcool, drogues, caféine) peut perturber la transmission des messages nerveux car elles empêchent, miment ou augmentent l’action des neurotransmetteurs.
La prise de certaines substances exogènes peut provoquer des comportements addictifs en stimulant le circuit de la récompense.
La dopamine est le neurotransmetteur impliqué dans le circuit de la récompense.

Pour bien comprendre

Connaitre la structure d’un neurone qui est une cellule spécialisée. (cf. La conduction du message nerveux)
Une molécules exogène est une molécule non synthétisée naturellement par l’organisme : elle provient de l’environnement.

1. Le fonctionnement synaptique, clé de communication entre les neurones

Le cortex cérébral est formé de zones ou aires qui communiquent entre elles par des réseaux de neurones.

Les neurones sont des cellules spécialisées conçues pour transmettre l'information à d'autres cellules nerveuses.

Un neurone est formé d’un corps cellulaire qui renferme le noyau, de petits prolongements cytoplasmiques appelés dendrites et d’un long et fin prolongement cytoplasmique appelé axone qui se termine par plusieurs boutons synaptiques.

Le long des axones de ces neurones circulent des messages nerveux sous forme de train de potentiel d’action.

La terminaison axonale forme plusieurs renflements appelés boutons synaptiques.

Dans le bouton synaptique, on trouve des mitochondries, des vésicules remplies de neurotransmetteurs et le long de la membrane une organisation particulière du cytosquelette impliqué dans les processus d'exocytose déjà vus dans une autre leçon.

La communication entre deux neurones s'effectue grâce à la synapse.

La propagation du message nerveux au niveau d’une synapse est possible grâce à des substances chimiques appelées neurotransmetteurs.

Transmission du message nerveux entre deux neurones, au niveau d'une synapse

L’arrivée du message nerveux au niveau du neurone pré-synaptique déclenche la libération du neurotransmetteur (stocké dans des vésicules synaptiques) dans la fente synaptique.

Cette molécule va alors se fixer sur des récepteurs spécifiques situés sur la membrane de neurone post-synaptique. Cette fixation va provoquer la naissance d’un message nerveux qui va se propager dans le neurone.

Il existe différents types de synapses :

excitatrices qui libèrent comme neurotransmetteurs la sérotonine, l’acétylcholine, ou encore la dopamine ;
inhibitrices qui libèrent comme neurotransmetteurs du GABA.

2. L'action des substances exogènes sur le fonctionnement du système nerveux central

Le cerveau est un organe fragile à préserver qui appartient au système nerveux central.

De nombreuses substances d’origine externe (appelées substances exogènes), comme l’alcool, les drogues (cocaïne, LSD) et la caféine, peuvent perturber le fonctionnement du système nerveux central.

Ces substances exogènes empêchent, miment ou augmentent l’action des neurotransmetteurs.

Dans certains cas, ces molécules exogènes sont responsables des comportements addictifs.

Remarque : une addiction est une affection cérébrale qui provoque l’envie irrépressible et répétée de consommer quelque chose.

a. Exemple d’une drogue hallucinogène : le LSD

Le LSD est une drogue hallucinogène. Elle agit au niveau des synapses à sérotonine de l’aire visuelle (située dans le lobe occipital du cerveau). Les molécules exogènes de LSD agissent au niveau de la synapse en se fixant sur les récepteurs à la place du neurotransmetteur endogène, la sérotonine, car leurs structures moléculaires sont proches

La sérotonine ne pouvant pas se fixer sur ses propres récepteurs, le message nerveux visuel n’est pas correctement transmis : la vision est alors perturbée.

L’absorption de LSD provoque donc des visions artificielles et des altérations de la perception visuelle : ce sont des hallucinations.

b. L’exemple d’une drogue addictive : la cocaïne

La cocaïne est une molécule exogène extraite de la feuille d’un arbuste : la coca. Elle agit dans le cerveau au niveau des neurones qui libèrent de la dopamine : les neurones dopaminergiques.

Les synapses à dopamine jouent un rôle important dans le circuit de la récompense (vu en seconde). Ce circuit de la récompense est constitué par un ensemble de connexions nerveuses entre des neurones situés dans l’aire tegmentale ventrale (ATV) et des neurones d’autres régions du cerveau comme le noyau accumbens, l’hippocampe, l’amygdale et le cortex préfrontal. Ces différentes régions du cerveau communiquent entre elles grâce à des neurotransmetteurs, dont la dopamine.

La libération de dopamine par les neurones dopaminergiques de ce circuit de la récompense provoque une sensation de plaisir. On appelle la dopamine la molécule du plaisir.

Après avoir été libérée et avoir agi au niveau des synapses, la dopamine est recapturée à l’intérieur du neurone présynaptique grâce à des protéines membranaires appelées transporteurs membranaires. La dopamine excédentaire restée dans la fente synaptique est dégradée par des enzymes.

En cas de prise de cocaïne, celle-ci se fixe sur les transporteurs membranaires empêchant la dopamine d’être recapturée par le neurone présynaptique. L’action de la dopamine est alors prolongée. Le circuit de la récompense est alors activé de manière plus forte. C'est ce phénomène qui est responsable de l'addiction.