Synapse : jonction entre l’axone d’un neurone et un autre neurone ou avec une cellule non nerveuse (cellule musculaire pour la plaque motrice, cellule glandulaire pour la synapse neurosécrétrice).

Selon les parties en contact, on distingue 3 types de synapses neuro-neuroniques : synapse axo-somatique, synapse axo-dendritique et synapse axo-axonique.

Structure d’une synapse : fibre nerveuse présynaptique (caractérisé, au niveau du bouton terminal, par la présence de vésicules synaptiques contenant des neuromédiateurs), une fente synaptique et un élément postsynaptique.

Mécanisme de transmission dans une synapse chimique

La transmission synaptique est le passage d’un message nerveux d’un neurone à un autre ou d’un neurone à un autre type de cellule. La nature et le codage du message sont alors modifiés. 

Les étapes successives de la transmission chimique au niveau de la synapse neuromusculaire sont : 

  1. Arrivée d'un potentiel d'action dans la terminaison axonale ; 
  2. Ouverture des CVD à Ca2+ induisant une entrée massive d’ion calcium dans l’élément présynaptique ; 
  3. Déplacement des vésicules contenant l’acétylcholine vers la fente synaptique ; 
  4. Fusion des vésicules avec la membrane présynaptique ; 
  5. Libération de l'acétylcholine (Ach) par exocytose dans la fente synaptique ; 
  6. Fixation de l'Ach sur les récepteurs nicotiniques, entraînant l’ouverture des canaux sodiques chimio-dépendants (CCD à Na+) ; 
  7. Entrée des ions Na+ dans l’élément post-synaptique (plaque motrice) entraînant la dépolarisation de la membrane sous forme de PPSE puis PA ; 
  8. L'Ach est ensuite dégradée en choline par l’acétylcholinestérase ; la choline est recapturée et recyclée dans l’élément présynaptique pour la synthèse d'Ach.

Transmission dans une synapse électrique :  dans la synapse électrique, les membranes des deux neurones sont reliées par des jonctions communicantes, parfois appelées également nexus (GAP junctions). Les ions se transmettent donc d'une cellule à une autre, ainsi que la dépolarisation membranaire associée.

Notion de potentiel post synaptique : le flux d’ions consécutif à l’ouverture des canaux chimio-dépendants modifie le potentiel de repos de la membrane post synaptique : on obtient un potentiel post synaptique ou PPS. 

  • Si ce sont des canaux Na+, on a une entrée de Na+ qui provoque une dépolarisation de faible amplitude appelée potentiel post synaptique excitateur ou PPSE.
  • Si ce sont des canaux K+ ou à Cl-, on a une sortie de K+ ou une entrée de Cl- qui provoque une hyperpolarisation appelée potentiel post synaptique inhibiteur ou PPSI.

Propriété d’intégration nerveuse

Dans le système nerveux, un même neurone reçoit des PPSE et des PPSI. Il forme un PPS global qui, s’il atteint un certain seuil, génère un PA. Le neurone produit ainsi un message nerveux unique et adapté en réponse à ces signaux : c’est l’intégration synaptique.

Pour pouvoir déclencher ou non le potentiel d'action, il faut un phénomène de sommation des potentiels gradués. Cette sommation s’effectue au niveau du segment initial axonal (cône émergent de l’axone).

  • Lorsque le motoneurone, postsynaptique, intègre plusieurs stimulations rapprochées provenant du même neurone afin de générer une réponse unique, on parle de sommation temporelle.
  • Lorsque le motoneurone, postsynaptique, intègre différentes informations provenant de neurones différents afin de générer une réponse unique, on parle de sommation spatiale.

Facteurs influençant la transmission synaptique Le fonctionnement synaptique peut être influencé par diverses substances (drogues, produits de pollution, dopage, etc.). Ces produits agissent sur : 

  • La synthèse des neurotransmetteurs. Exemple : La parachlorophénylalanine bloque la synthèse de la sérotonine provoquant une insomnie permanente.
  • La libération de neurotransmetteurs. Exemple : Les amphétamines (produit de dopage) stimulent la libération des médiateurs du groupe de l'adrénaline.
  • La fixation du neurotransmetteur sur le récepteur. Exemples :
    • Le mimétisme : la morphine peut se fixer sur les sites récepteurs des endomorphines (normalement libérées par les neurones du cerveau) pour produire le même effet c'est-à-dire soulager la douleur.
    •  Le blocage :  le curare (poison végétale) se fixe sur les récepteurs d'acétylcholine (Ach) empêchant ainsi la transmission synaptique neuromusculaire.
    • L'inactivation des neurotransmetteurs. 

Exemples : L'ésérine, prostigmine et certains insecticides organochlorés inhibent l'action de la cholinestérase ce qui entraine l'action prolongée de l'Acétylcholine.