La transmission du message nerveux : les synapses - Maxicours

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La transmission du message nerveux : les synapses

Objectif : Le message nerveux issu des récepteurs sensoriels stimulés se propage. Il est transmis à un autre neurone puis à un organe effecteur, par l'intermédiaire de structures spécialisées, les synapses.
Comment les caractéristiques du message nerveux afférent sont-elles transmises aux éléments post-synaptiques ?
1. L'organisation de la synapse
Arrivé à l'extrémité d'un neurone, le message nerveux est transmis :
  • soit à une autre cellule nerveuse localisée dans le centre nerveux du réflexe (la moelle épinière). Une synapse neuro-neuronale sert d'intermédiaire.
  • soit à une cellule musculaire effectrice : une synapse neuro-musculaire sert d'intermédiaire.
Il y a une organisation similaire des différentes synapses, avec :
  • un élément pré-synaptique où se trouvent des vésicules synaptiques contenant des substances chimiques appelées neurotransmetteurs ;
  • une fente synaptique à traverser par le message nerveux,
  • un élément post-synaptique avec une membrane possédant des récepteurs spécifiques aux neurotransmetteurs. Ces récepteurs membranaires sont des protéines.
2. Le fonctionnement des synapses
a. Conséquence de l'arrivée d'un message pré-synaptique
L'arrivée d'un message nerveux dans le neurone pré-synaptique entraîne la migration de vésicules synaptiques. Celles-ci fusionnent avec la membrane pré-synaptique et y libèrent leur contenu. Les neurotransmetteurs sont délivrés ainsi, par exocytose, dans la fente synaptique.

Plus la stimulation pré-synaptique est importante, accompagnée d’une fréquence de potentiels d’action de plus en plus élevée, plus la quantité de neurotransmetteurs libérés augmente. Le message chimique est codé par la concentration de neurotransmetteurs.

b. Le devenir du neurotransmetteur
Mesure du potentiel de membrane de la cellule musculaire post-synaptique, après l'injection d'un neurotransmetteur tel que l'acétylcholine, à des doses plus ou moins importantes, dans la fente synaptique d'une synapse neuro-musculaire :

Une faible quantité d'acétylcholine provoque une faible dépolarisation de la membrane post-synaptique mais n'entraîne pas de message post-synaptique. Trop peu de neurotransmetteurs se fixent sur les récepteurs membranaires.

Une forte quantité d'acétylcholine provoque une forte dépolarisation de la membrane post-synaptique. Un potentiel d'action est déclenché, donc un message post-synaptique. La quantité de neurotransmetteurs fixé sur les récepteurs a été suffisante.

Le neurotransmetteur peut induire, selon les cas, une modification de l'activité de l'élément post-synaptique, en se fixant sur ses récepteurs membranaires spécifiques.
Le neurotransmetteur est ensuite dégradé par des enzymes. La transmission synaptique s'arrête et les produits de son hydrolyse sont ensuite récupérés par l'élément pré-synaptique.

c. Les différentes synapses
La réaction des neurones dépend de la nature des neurotransmetteurs, fixés sur leurs récepteurs.

- L'activité de la cellule post-synaptique peut augmenter : la synapse est excitatrice.
- l'activité du neurone post-synaptique peut diminuer : la synapse est inhibitrice

Schéma fonctionnel montrant le mécanisme de la transmission synaptique d'un message nerveux :

 

 

L'essentiel

Par l'intermédiaire des synapses, un message nerveux est transmis par un neurone à d'autres ou à des cellules effectrices. Au niveau d'une synapse, le message nerveux pré-synaptique, codé en fréquence de potentiels d'action, est traduit en message chimique, codé en concentration de neurotransmetteurs. Les molécules de neurotransmetteur se fixent sur des récepteurs membranaires post-synaptiques spécifiques. Cette fixation entraîne une modification de l'activité du neurone post-synaptique, qui peut être, selon les cas, à l'origine d'un nouveau message.

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