Chapitre 3 : La transmission synaptique

DAEU – cours de Sciences de la Nature et de la Vie – Marie Claire Garnier
Partie 4 :
système nerveux
Chapitre 3 :
La transmission
synaptique
Le circuit neuronique impliqué dans une voie réflexe ou une voie volontaire implique plusieurs
neurones (au moins 2 : un neurone sensitif et un motoneurone dans l’arc réflexe monosynaptique
du réflexe myotatique). On distingue 2 types de synapses :
•
Synapse neuro-neuronique : zone de jonction entre 2 neurones → elles se situent toujours
dans la substance grise
•
Synapse neuromusculaire : zone de jonction entre un motoneurone et la ¢ effectrice
musculaire.
I – la structure d’une synapse neuro-neuronique
II – les mécanismes de la transmission synaptique
III – Des synapses aux effets variés
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I - structure d’une synapse neuro-neuronique
Rappel :
La synapse a donc une structure asymétrique avec :
•
un élément présynaptique reconnaissable à la présence de vésicules au niveau du bouton
synaptique.
•
Un élément postsynaptique avec une membrane plasmique épaissie.
L’élément présynaptique est toujours un axone. Il peut entrer en contact avec différentes parties du
neurone postsynaptique : le plus souvent, une dendrite ou le corps cellulaire.
La membrane du neurone présynaptique est séparée de celle du neurone postsynaptique par une
fente de 20 à 50 nm de large. Cet espace est suffisant pour assurer une isolation entre les 2
membranes : un potentiel d’action atteignant cette zone ne peut donc être transmis directement à la ¢
voisine par des courant locaux.
⇒ La transmission du message nerveux au niveau de la synapse nécessite un messager chimique
appelé neurotransmetteur accumulé dans les vésicules du neurone présynaptique. Il s’agit donc
d’une transmission chimique.
Détail d’une synapse observée au MET x 120 000
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II - Les mécanismes de la transmission synaptique
Schéma du protocole expérimental pour enregistrer les mécanismes synaptiques
Un oscilloscope B est relié à une
microélectrode intracellulaire placée au niveau
d’une fibre présynaptique
→ Elle enregistre l’activité de la fibre
présynaptique.
Un oscilloscope C est relié à une
microélectrode intracellulaire placée au niveau
de la synapse, coté postsynaptique.
→ Elle enregistre l’activité du neurone
postsynaptique.
A chaque couple d’enregistrements B1-C1 ; B2-C2 et B3-C3 correspond l’état structural de la
synapse.
Transmission de l’information de l’élément
présynaptique à l’élément postsynaptique
Schéma interprétatif du fonctionnement synaptique
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Enregistrement au niveau
présynaptique (B)
Observation au niveau
présynaptique : état
structural
B1 : membrane au repos
Enregistrement au niveau
postsynaptique (C)
C 1 = Potentiel de repos
B2 : 2 PA afférents
Figures d’exocytose
B3 : 5 PA afférents
Figures d’exocytose
C2 = Dépolarisation = PPS
C3 = Dépolarisation de plus
grande amplitude = PPS
PPS : il s’agit d’une dépolarisation puisque le potentiel de membrane se rapproche du 0 c'est-à-dire
que la valeur absolue de la ddp est moins importante
Schéma bilan de la transmission chimique de l’information au niveau d’une synapse
1 : message nerveux présynaptique
afférent.
2 : l’arrivée du MN provoque au
niveau du bouton synaptique l’entrée
d’ions calcium et la migration des
vésicules
synaptiques
vers
la
membrane plasmique
des
vésicules
3:
exocytose
présynaptiques par fusion de la
membrane des vésicules avec la
membrane plasmique du bouton
présynaptique
→ le neurotransmetteur est libéré
dans la fente synaptique
4 : le neurotransmetteur se fixe sur
des récepteurs de la membrane
postsynaptique.
5 : l’association neurotransmetteur
/récepteur provoque une modification
du potentiel transmembranaire = un
potentiel postsynaptique ou PPS.
6:
le
neurotransmetteur
est
rapidement éliminé de la fente
synaptique soit par :
• recapture
par
le
neurone
postsynaptique ;
• dégradation par une enzyme
spécifique
dans
l’espace
synaptique.
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L’arrivée du message nerveux au niveau du bouton présynaptique provoque l’exocytose dans
l’espace synaptique des vésicules présynaptiques contenant le neurotransmetteur.
Celui-ci se fixant sur les récepteurs protéiques spécifiques de la membrane postsynaptique
provoque
une
modification
du
potentiel
transmembranaire
appelée
PPS
ou
potentiel
postsynaptique.
La non persistance du neurotransmetteur dans la fente limite l’existence du PPS.
La transmission synaptique est donc unidirectionnelle et ceci est en relation avec la structure
asymétrique de la synapse.
La transmission chimique explique que celle-ci soit relativement lente : le délai synaptique ou temps
de franchissement est de l’ordre de 0.5 ms.
III - Des synapses aux effets variés
Résultat expérimental : On stimule les fibres afférentes selon 2 intensités. Elles émettent un message
nerveux (non schématisé) et on enregistre le message nerveux au niveau des motoneurones A et B.
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On voit que le motoneurone A transmet un PA à l’effecteur : il a donc été stimulé par les fibres afférentes.
Le motoneurone B ne transmet pas de PA : il n’a donc pas été stimulé par les fibres afférentes.
⇒ Une même stimulation des fibres afférentes peut avoir 2 effets différents selon le motoneurone :
•
La synapse entre la fibre afférente et le motoneurone A est excitatrice : elle active l’activité du
motoneurone.
•
La synapse entre l’interneurone et le motoneurone B est inhibitrice : elle inhibe (freine)
l’activité du motoneurone.
Comment fonctionnent ces 2 types de synapses ? Comment le motoneurone intègre-t-il
différents PPS ? (voir le chapitre 4)
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