La communication entre La communication entre neurones est chimiqueneurones est chimique

Objectifs (1) Savoir décrire l’expérience clé

déterminant l’existence des neurotransmetteurs et ses conséquences

Savoir décrire la structure de base d’une synapse

La communication entre La communication entre neurones est chimiqueneurones est chimique

Objectifs (2) Savoir identifier les principales

étapes de la neurotransmission Savoir identifier les 3 principaux

types de neurotransmetteurs et les 2 principaux types de sites récepteurs

La communication entre La communication entre neurones est chimiqueneurones est chimique

Objectifs (3) Savoir identifier les systèmes de

neurotransmission et leurs caractéristiques (2 hors SNC et 4 intra-SNC)

Savoir décrire les changements synaptiques responsables des formes d’apprentissage simple et complexe

L’expérience de Loewi (1)L’expérience de Loewi (1) liquide entourant le cœur transféré

à un autre cœur

Stimulation du premier cœur produit une diminution du rythme cardiaque aux 2 cœurs

voir voir figurefigure 5.15.1

L’expérience de Loewi (2)L’expérience de Loewi (2)

il existe donc une substance faisant la neurotransmission

Principe de Daley: une synapse = un neurotransmetteur

S’il y a un neurotransmetteur, il y a un récepteur

Effets des drogues ExcitationExcitation

Inhibition: hallucinationInhibition: hallucination

LSD et psilocybine: activité LSD et psilocybine: activité

Mescaline: activité Mescaline: activité Phencyclidine (PCP) récepteur NMDAPhencyclidine (PCP) récepteur NMDA

Mécanismes synaptiques Mécanismes synaptiques et psychopharmacologieet psychopharmacologie

Mécanismes synaptiquesMécanismes synaptiques Pré-synaptique:Pré-synaptique:

Propagation du P.APropagation du P.A Transport axonalTransport axonal EmmagasinageEmmagasinage

Synaptique:Synaptique: Libération du neurotransmetteurLibération du neurotransmetteur LienLien

Post synaptique:Post synaptique: 2e messager2e messager PIPS ou PEPSPIPS ou PEPS Contrôle et arrêt des neurotransmetteursContrôle et arrêt des neurotransmetteurs

voir voir figuresfigures 5.3 et 5.3 et

5.45.4

Les 4 étapes de la Les 4 étapes de la transmission: Synthèse et transmission: Synthèse et emmagasinageemmagasinage

les neurotransmetteurs sont fabriqués à 2 endroits

directement à la terminaison axonique

dans le corps cellulaire

emmagasinage dans des granules à la terminaison axonique

Vésicules synaptiques

Les 4 étapes de la Les 4 étapes de la transmission: Libération du transmission: Libération du neurotransmetteurneurotransmetteur

potentiel d’action entrée de Ca++

lien avec la libère les vésicules synaptiques des filaments responsable du délai

libération de neurotransmetteurs complexe permet lien

vésicule -- membrane: plusieurs 100aines chaque vésicule contient des 10aines de

milliers de neurotransmetteurs spécifiques

Les 4 étapes de la Les 4 étapes de la transmission: Activation du transmission: Activation du neurotransmetteurneurotransmetteur

lien neurotransmetteur et site récepteur sur canal chimio-dépendant post synaptique

produit un potentiel post synaptique soit excitateur soit inhibiteur

est fonction de la concentration en présynaptique

autorécepteur dans certaines synapses

Les 4 étapes de la Les 4 étapes de la transmission: Désactivationtransmission: Désactivation

diffusion du neurotransmetteur

dégradation par les enzymes

« recapture » par autorécepteurs

« recapture » par des cellules gliales

Diversité de la Diversité de la transmission synaptique transmission synaptique

(1)(1) dendro-dendritique

axo-dendritique

axo-extracellulaire

axo-somatique

axo-axonique

axo-secrétrice

voir voir figurefigure 5.75.7

Diversité de la Diversité de la transmission synaptique transmission synaptique

(2)(2) excitatrice

zone active étendue large espace synaptique abondantes vésicules rondes

inhibitrice zone active peu étendue espace synaptique restreint vésicules plates

voir voir figurefigure 5.85.8

Critères pour être un Critères pour être un neurotransmetteur neurotransmetteur classiqueclassique Pour qu’une molécule trouvée dansPour qu’une molécule trouvée dans

le système nerveux soit reconnue le système nerveux soit reconnue comme un neurotransmetteur, il comme un neurotransmetteur, il fautfaut:: lieu

la retrouver dans la terminaison pré-synaptique lui trouver une enzyme de synthèse

action observer sa libération observer sa relation avec les PPS

reproduction de l’action trouver un mécanisme d’inactivation

lui trouver un antagoniste

Transmetteurs de faible poids moléculaire

Famille Transmetteur Abbréviation

Acétylcholine ACh

Amines

Dopamine DA

Norépinéphrine NE(ou NA)

Épinéphrine E (ou A)

Sérotonine 5-HT

Acides aminés

Glutamate GluAcide gamma-aminobutyrique

GABA

Glycine Gly

Histamine H

Transmetteurs peptidergiquesFamille Transmetteur

Opiacés Enkécéphalines, dynorphines, endorphines

Neurohormones Vasopressine, oxytocine

Secrétine Entégastrone, somatocrinine

Peptides insuliniques

Insuline, facteurs de croissance insulinique

Peptides gastriques Gastrine, cholecystokinine

Somatostatines Polypeptiques pancréatiques

2  neurotransmetteurs 2  neurotransmetteurs gazeuxgazeux

Monoxyde d’azote (NO)

Monoxyde de Carbone (CO)

Plusieurs neurotransmetteurs Plusieurs neurotransmetteurs sont structuralement liés sont structuralement liés entre euxentre eux

famille des catécholamines

Glutamate et GABA

Enképhalines

2  types de récepteurs2  types de récepteurs

récepteurs ionotropes

récepteurs métabotropes cascade métabolique

Les systèmes de Les systèmes de neurotransmission:neurotransmission: le système le système moteur squelettiquemoteur squelettique Tous pour unTous pour un::

neurones cholinergiques récepteur nicotinique

ou presque neuropeptique associé au gène

de la calcitonine

L’acétylcholine et la nicotine

http://bert.chem.gac.edu/~modeling/ltollef2/final.html

Le récepteur nACHrLe récepteur nACHr

http://bert.chem.gac.edu/~modeling/ltollef2/final.html

Au bas de la page

Les systèmes de Les systèmes de neurotransmission:neurotransmission: le système le système nerveux autonomenerveux autonome Action-réaction (repos)Action-réaction (repos)::

action système sympathique

réaction: repos système parasympathique

Effet dépend du site-récepteur

Les systèmes de Les systèmes de neurotransmission:neurotransmission: le système nerveux centralle système nerveux central

Système Lieu de synthèse

Pro-jection

Fonc-tion

Patho-logie

Choliner-gique

Mésencéphale Néo-cortex Éveil Alzheimer

Dopami-nergique

Substance noire

Frontal Cervelet

Moteur Parkinson

schizophrénie

Noradré-nergique

Locus coeruleus

Néo-cortex Cervelet

Tonus émotionnel

dépression

manie

Sérotoni-nergique

Noyaux du raphé

Néo-cortex Cervelet

Éveil dépression

obsessions

schizophrénie

La synapseLa synapse

http://www.lecerveau.mcgill.ca/flash/i/i_08/i_08_m/i_08_m_dep/i_08_m_dep_isrs.html

L’hypothèse de HebbL’hypothèse de Hebb

apprentissage produit des changements métaboliques au niveau des synapses qui permettent de maintenir l’apprentissage

synapse hebbienne

Exemples élémentairesExemples élémentaires

Kandel et l’aplysieKandel et l’aplysie

HabituationHabituation réduction de la réponse au calcium

fig. 5.21 réduction des contacts axo-axoniques

Sensibilisation augmentation de la réponse au calcium

fig. 5.22

Exemples mammaliens Exemples mammaliens (1)(1) Potentialisation à long termePotentialisation à long terme

dans l’hippocampe dans l’hippocampe accroissement des potentiels gradués système glutamatergique

récepteurs AMPA récepteurs NMDA

dépolarisation éloigne Mg++

activation par Glu entraîne une cascade enzymatique facilitant l’entrée de Ca++

soit par transformation d’AMPA soit par un facteur de plasticité

rétrograde

Exemples mammaliens Exemples mammaliens (2)(2) Potentialisation à long termePotentialisation à long terme

est à la base de deux sortes est à la base de deux sortes d’apprentissaged’apprentissage apprentissage à long terme apprentissage associatif

Autres mécanismesAutres mécanismes

Accroissement des synapses (Hebb)Accroissement des synapses (Hebb) fig. 5.27

diminution des synapses