Structure de synapse neuronale, types et comment cela fonctionne

La synapse neuronale Il se compose de l'union des boutons terminaux de deux neurones dans le but de transmettre des informations. À cet égard, un neurone envoie le message, tandis qu'une partie de l'autre la reçoit.

Ainsi, la communication se produit généralement dans une direction: du bouton terminal d'un neurone ou d'une cellule à la membrane de l'autre cellule, bien qu'il soit vrai qu'il y a quelques exceptions. Un seul neurone peut recevoir des informations de centaines de neurones.

Parties d'un neurone. Source: Julia Anavel Pintado Cordova / CC By-S (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 4.0)

Chaque neurone unique reçoit des informations des boutons terminaux des autres cellules nerveuses, et à son tour les boutons terminaux de ce dernier font des synapses avec d'autres neurones.

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Concepts principaux

Le bouton du terminal est défini comme un petit épaississement à la fin d'un axone, qui envoie des informations dans la synapse. Tandis qu'un axone est une sorte de "câble" allongé et fin qui mène des messages du noyau neurone à son bouton terminal.

Les boutons terminaux des cellules nerveuses peuvent établir des synapses avec la membrane Soma ou les dendrites.

Schéma d'un neurone

Le soma ou le corps cellulaire contient le noyau du neurone; Il a des mécanismes qui permettent la maintenance des cellules. Au lieu de cela, les dendrites sont des ramifications du neurone similaires à un arbre qui commence du soma.

Lorsqu'un potentiel d'action se déplace à travers l'axone d'un neurone, les boutons terminaux libèrent des substances chimiques. Ces substances peuvent avoir des effets excitateurs ou des inhibiteurs sur les neurones avec lesquels ils se connectent. À la fin de l'ensemble du processus, les effets de ces synapses donnent naissance à notre comportement.

Un potentiel d'action est un produit de processus de communication à l'intérieur d'un neurone. Il y a un ensemble de modifications de la membrane axone qui provoquent la libération de substances chimiques ou de neurotransmetteurs.

Les neurones échangent des neurotransmetteurs dans leurs synapses comme moyen d'envoyer des informations entre eux.

Structure de synapse neuronale

Processus de transmission synaptique dans les neurones

Les neurones communiquent par synapses et les messages sont transmis par libération des neurotransmetteurs. Ces produits chimiques se propagent dans l'espace liquide entre les boutons terminaux et les membranes qui établissent les synapses.

Neruona Presynaptique

Le neurone qui libère des neurotransmetteurs à travers son bouton terminal est appelé le neurone présynaptique. Tandis que celui qui reçoit les informations, c'est le neurone postsynaptique.

Neurone de présinage (ci-dessus) et neurone postsynaptique (ci-dessous). L'espace présynaptique est entre les deux

Lorsque ce dernier capture les neurotransmetteurs, les potentiels synaptiques ainsi appelés sont produits. Autrement dit, ce sont des modifications du potentiel de la membrane de neurones postsynaptiques.

Pour communiquer, les cellules doivent séparer les substances chimiques (neurotransmetteurs) détectées par des récepteurs spécialisés. Ces récepteurs sont constitués de molécules de protéines spécialisées.

Ces phénomènes diffèrent simplement en raison de la distance entre le neurone qui libère la substance et les récepteurs qui le capturent.

Neurone postsynaptique

Ainsi, les neurotransmetteurs sont libérés par les boutons terminaux du neurone présynaptique et sont détectés par des récepteurs situés dans la membrane de neurone postsynaptique. Les deux neurones doivent être situés à une courte distance afin que cette transmission se produise.

Espace synaptique

Cependant, contrairement à ce que l'on peut penser, les neurones qui effectuent des synapses chimiques ne se lient pas physiquement. En fait, parmi eux, il y a un espace connu sous le nom d'espace synaptique ou de fente synaptique.

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Cet espace semble varier d'une synapse à l'autre, mais elle est généralement d'environ 20 nanomètres de large. Il existe un réseau de filaments dans la fente synaptique qui maintient les neurones pré et postsynaptiques alignés.

Potentiel d'action

POUR. Vue schématique d'un potentiel d'action idéal. B. Véritable enregistrement d'un potentiel d'action. Source: Dans: Memmenen / CC By-SA (http: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0 /)

Pour un échange d'informations entre deux neurones ou synapses neuronales, tout d'abord, un potentiel d'action doit être donné.

Ce phénomène se produit dans le neurone qui envoie les signaux. La membrane de cette cellule a une charge électrique. En réalité, les membranes de toutes les cellules de notre corps ont une charge électrique, mais seuls les axones peuvent provoquer un potentiel d'action.

La différence entre le potentiel électrique au sein du neurone et de l'étranger est appelée potentiel membranaire.

Ces changements électriques entre l'intérieur et en dehors du neurone sont médiés par des concentrations d'ions existantes, telles que le sodium et le potassium.

Lorsqu'un investissement très rapide de potentiel membranaire est donné, un potentiel d'action est produit. Il se compose d'une brève impulsion électrique, que l'axone mène du soma ou du noyau du neurone aux boutons terminaux.

Il convient d'ajouter que le potentiel de la membrane doit surmonter un certain seuil d'excitation afin que le potentiel d'action se produit. Cette impulsion électrique se traduit par des signaux chimiques qui sont libérés via le bouton terminal.

Comment fonctionne une synapse?

Neurone multipolaire. Source: Bruceblaus [domaine public]

Les neurones contiennent des sacs appelés vésicules synaptiques, qui peuvent être grandes ou petites. Tous les boutons terminaux ont de petites vésicules qui transportent des neurotransmetteurs à l'intérieur.

Les vésicules se produisent dans un mécanisme situé dans le soma appelé appareil Golgi. Ensuite, ils sont transportés près du bouton du terminal. Cependant, ils peuvent également se produire dans le bouton du terminal avec un matériau "recyclé".

Lorsqu'un potentiel d'action est envoyé le long de l'axone, il y a une dépolarisation (excitation) de la cellule présynaptique. En conséquence, les canaux de calcium des neurones s'ouvrent permettant aux ions calcium de l'entrer.

Après l'arrivée du potentiel d'action, le neurone présynaptique

Ces ions sont joints pour les molécules des vésicules synaptiques qui sont dans le bouton terminal. Cette membrane se casse, fusionnant avec la membrane du bouton terminal. Cela produit la libération de neurotransmetteur à l'espace synaptique.

Le cytoplasme de la cellule capture les morceaux de membrane de surface et les emmène dans les réservoirs. Il y a des recyclés, créant avec eux de nouvelles vésicules synaptiques.

Libération de neurotransmetteurs du neurone présynaptique et de l'union avec des récepteurs de neurones postsynaptiques

Le neurone postsynaptique a des récepteurs qui capturent les substances qui sont dans l'espace synaptique. Ceux-ci sont appelés récepteurs postsynaptiques, et lorsqu'ils sont activés, ils produisent l'ouverture des canaux ioniques.

Illustration chimique de la sinapsis. Lorsque suffisamment de canaux sodiques s'ouvrent, la cellule postsynaptique est dépolarisée et le potentiel d'action se poursuit à travers le neurone

Lorsque ces canaux s'ouvrent, certaines substances entrent dans le neurone, provoquant un potentiel postsynaptique. Cela peut avoir des effets excitateurs ou inhibiteurs sur la cellule en fonction du type de canal ionique qui a été ouvert.

Normalement, des potentiels post-synaptiques excitateurs se produisent lorsque le sodium pénètre dans la cellule nerveuse. Tandis que l'inhibiteur est produit par la production de potassium ou l'entrée du chlore.

L'entrée du calcium dans le neurone provoque des potentiels excitateurs postsynaptiques, bien que des enzymes spécialisées qui produisent des changements physiologiques dans cette cellule. Par exemple, il déclenche le déplacement des vésicules synaptiques et la libération de neurotransmetteurs.

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Il facilite également les changements structurels dans le neurone après avoir appris.

Achèvement de la synapse

Les potentiels postsynaptiques sont généralement très courts et se terminent par des mécanismes spéciaux.

L'un d'eux est l'inactivation de l'acétylcholine par une enzyme appelée acétylcholinestérase. Les molécules de neurotransmetteurs sont éliminées de l'espace synaptique réabsorbant par des transporteurs qui sont dans la membrane présynaptique.

Ainsi, les neurones présynaptiques et post-synaptiques ont des récepteurs qui capturent la présence de substances chimiques autour d'eux.

Il existe des récepteurs présynaptiques appelés auto-récepteurs qui contrôlent la quantité de neurotransmetteur qui libère ou synthétise le neurone.

Types de synapses

Synapse électrique

Illustration d'une synapse électrique. Le potentiel d'action est apprécié

Il y a une neurotransmission électrique. Les deux neurones sont physiquement connectés par le biais de structures protéiques appelées «jonctions d'écart» ou unité à Hendidura.

Ces structures permettent des changements dans les propriétés électriques d'un neurone influencent directement l'autre et vice versa. De cette façon, les deux neurones agiraient comme s'ils étaient un.

Synapses chimiques

Schéma d'une synapse chimique. Source: Thomas Splettstoesser (www.Scistyle.com)

En synapse chimique, une neurotransmission chimique se produit. Les neurones pré et postsynaptiques sont séparés par l'espace synaptique. Un potentiel d'action dans le neurone présynaptique entraînerait la libération de neurotransmetteurs.

Ceux-ci atteignent la fente synaptique, étant disponible pour exercer leurs effets sur les neurones postsynaptiques.

Synapses excitatives

Un exemple de synapses neuronales d'excitation serait le reflet du retrait lorsque nous brûlons. Un neurone sensoriel détecterait l'objet chaud, car il stimulerait ses dendrites.

Ce neurone enverrait des messages via son axone à ses boutons terminaux, situés dans la moelle épinière. Les boutons terminaux du neurone sensoriel libéreraient des substances chimiques appelées neurotransmetteurs qui exciteraient le neurone avec lequel Sinapta. Plus précisément, à un interneuron (celui qui en moyenne entre sensoriel et motoneurones).

Cela entraînerait l'interneuron à envoyer des informations sur son axone. À son tour, les boutons de terminal interneurone séparaient les neurotransmetteurs qui exciteraient le motoneuron.

Ce type de neurone enverrait des messages à travers son axone, qui se lie à un nerf pour atteindre le muscle cible. Une fois les neurotransmetteurs libérés par les boutons de terminaux de motoneuron, les cellules musculaires se contractent pour s'éloigner de l'objet chaud.

Synapses inhibiteurs

Ce type de synapsis est un peu plus compliqué. Il serait donné dans l'exemple suivant: imaginez que vous obtenez un plateau très chaud du four. Vous portez des mitaines pour ne pas vous brûler, cependant, ils sont quelque chose de bien et la chaleur commence à les dépasser. Au lieu de jeter le plateau au sol, vous essayez de supporter la chaleur jusqu'à la laisser sur une surface.

La réaction de sevrage de notre corps avant un stimulus douloureux nous aurait fait libérer l'objet, même ainsi, nous avons contrôlé cette impulsion. Comment ce phénomène est-il produit?

La chaleur du plateau est perçue, augmentant l'activité des synapses excitantes sur les motoneurones (comme expliqué dans la section précédente). Cependant, cette excitation est contrecarrée par l'inhibition qui vient d'une autre structure: notre cerveau.

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Cela envoie des informations indiquant que, si nous abandonnons le plateau, cela pourrait être une catastrophe totale. Par conséquent, des messages sont envoyés à la moelle épinière qui empêchent le réflexe de retrait.

Pour ce faire, un axone d'un neurone du cerveau atteint la moelle épinière, où ses boutons terminaux font des synapses avec un interneuron inhibiteur. Ce secret est un neurotransmetteur inhibiteur qui réduit l'activité du motoneurone, bloquant le réflexe de sevrage.

Il est important de noter que ce ne sont que des exemples. Les processus sont vraiment plus complexes (en particulier l'inhibiteur), ayant des milliers de neurones qui y sont impliqués.

Classes de synapse selon les endroits où ils se produisent

- Synapse axodendritique: Dans ce type, le bouton du terminal est connecté à la surface d'une dendrite. Ou, avec des épines dendritiques, qui sont de petites bosses situées dans les dendrites dans certains types de neurones.

- Synapses axosomatiques: Dans ceux-ci, le bouton de terminal Synapta avec le soma ou le noyau du neurone.

- Synapses axoaxoniques: Le bouton terminal de la cellule présynaptique est connecté à l'axone de la cellule postsynaptique. Ce type de synapse fonctionne différemment des deux autres. Sa fonction est de réduire ou de renforcer la quantité de neurotransmetteur qui est libéré par le bouton terminal. Ainsi, il favorise ou inhibe l'activité du neurone présynaptique.

Ils ont également trouvé des synapses dendrite, mais sa fonction exacte dans la communication neuronale n'est pas actuellement connue.

Substances libérées dans les synapses neuronales

Pendant la communication neuronale, non seulement les neurotransmetteurs tels que la sérotonine, l'acétylcholine, la dopamine, la noradrénaline, etc. sont libérés. D'autres substances chimiques telles que les neuromodulateurs peuvent également être libérées.

Ceux-ci sont appelés cela parce qu'ils modulent l'activité de nombreux neurones dans une certaine zone du cerveau. Ils sont séparés en plus grande quantité et parcourent des distances plus longues, se propageant plus largement que les neurotransmetteurs.

Un autre type de substances est des hormones. Ceux-ci sont libérés par les cellules des glandes endocriniennes, qui sont situées dans différentes parties du corps telles que l'estomac, les intestins, les reins et le cerveau.

Les hormones sont libérées dans du liquide extracellulaire (en dehors des cellules), puis capturés par des capillaires. Ensuite, ils sont distribués tout au long de l'organisme à travers la circulation sanguine. Ces substances peuvent rejoindre les neurones qui ont des récepteurs spéciaux pour les capturer.

Ainsi, les hormones peuvent affecter le comportement, modifiant l'activité des neurones qui les reçoivent. Par exemple, la testostérone semble augmenter l'agressivité chez la plupart des mammifères.

Les références

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