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Dernière modification : 18-07-2018

Synapse, synapt(o)-     Synapse est un emprunt savant et récent, par l'intermédiaire de l'anglais synapsis, au grec sunapsis "action de joindre, liaison", dérivé de sunaptein "lier, nouer ensemble", verbe composé de sun "ensemble, avec" (syn-) et de haptein "ajuster, attacher", d'étymologie inconnue.
    Synapse désigne en anatomie du cerveau la région de contact entre deux neurones. En biologie, synapsis puis synapse s'applique au stade de la maturation des gamètes pendant lequel les chromosomes se réunissent au même point du noyau.


Synapse - Synapse chimique - Synapse cholinergique - Synapse dopaminergique - Synapse excitatrice - Synapse inhibitrice - Synapse neuro-neuronique - Synapse neuromusculaire - Synapse sérotoninergique - Synaptique - Synaptique (délai) - Synaptique (espace) - Synaptique (fente) - Synaptique (post) - Synaptique (pré) - Synaptique (temps) - Synaptique (transmission) - Synaptique (vésicule) -

Délai synaptique   Temps synaptique
Physiologie, neurologie  -  [Angl. : Synaptic delay]   N. m.  * synaptique : du grec sunapsis [synapt(o)-, synapse], point de jonction, liaison, union. 
    C'est le temps nécessaire pour la conduction d'un signal à travers une synapse. Plus précisément, c'est l'intervalle de temps qui s'écoule entre l'arrivée d'un influx nerveux à la terminaison d'une fibre présynaptique et la création du PA (potentiel d'action) postsynaptique. Dans les synapses chimiques, ce délai est généralement compris entre 0,3 et 0,5 millisecondes.
    Pendant ce laps de temps :
* les molécules du neuromédiateur sont libérées des vésicules du neurone présynaptique et se retrouvent dans la fente ou espace synaptique ;
* ces neurotransmetteurs sont captés par les récepteurs spécifiques de la membrane du neurone postsynaptique ;
* le PA se créé dans ce neurone postsynaptique, tandis que le neurotransmetteur, immédiatement libéré par les récepteurs, est recapté par le neurone présynaptique dans de nouvelles vésicules pour un nouveau cycle.
    On peut observer jusqu'à 500 cycles par seconde.     Une synapse vue au microscope    Haut de page

Espace synaptique   Fente synaptique
Physiologie, neurologie  -  [Angl. : Synaptic cleft, synaptic gap]   N. m.  * synaptique : du grec sunapsis [synapt(o)-, synapse], point de jonction, liaison, union. 
   Une synapse est une zone de jonction entre deux ou plusieurs neurones ou entre un neurone et un effecteur : muscle ou glande sécrétrice p. ex. Il n'y a pas de contact direct entre les deux éléments pré et postsynaptique. En effet, ils sont séparés par un espace de 20 à 30 nm (nanomètres) appelé fente synaptique ou espace synaptique.
    C'est dans cet espace que vont être déversées les molécules du neurotransmetteur. Pour plus de détails, voir la définition du mot synapse.     Une synapse vue au microscope    Haut de page

Postsynaptique   Présynaptique
Physiologie, neurologie  -  [Angl. : Postsynaptic ; Presynaptic]   Adj.  * postdu latin post, après, dans le temps et dans l’espace ; * pré- : du latin prae [pré-], avant, devant ; * synaptique : du grec sunapsis [synapt(o)-, synapse], point de jonction, liaison, union.
   Une synapse fonctionne à sens unique : du neurone présynaptique vers le neurone postsynaptique. Exemple d'une synapse neuro-neuronique.

Dans le neurone présynaptique :
    * Synthèse du neurotransmetteur (dans notre exemple l'acétylcholine ou ACh) faite à partir de la choline et d'acétyl-coenzyme A (ou acétyl-CoA), présent dans les mitochondries et résultant de la dégradation du glucose en pyruvate puis en ACh. Cette synthèse est possible grâce à la présence d'une enzyme CAT (choline acétyltransférase).
    * Le neurotransmetteur est ensuite stocké dans des vésicules de transport qui l'amèneront près de la membrane, côté fente synaptique. Il y restera tant qu'aucun PA (potentiel d'action) n'arrivera. Rappelons simplement que le potentiel de repos d'un neurone est de -70 mV. Un PA est une onde de dépolarisation provoquée par des mouvements ioniques (entrée et sortie d'ions).
    * Arrivée d'un PA qui provoque les mouvements des ions à travers des protéines canaux très spécifiques : les canaux voltage-dépendants. C'est l'ouverture progressive de ces canaux transmembranaires qui permet la propagation des PA.
    * Ouverture des canaux Na+-VD qui permet une entrée massive d'ions Na+ car la concentration extracellulaire de ces ions est naturellement supérieure à la concentration intracellulaire. Cette entrée se fait donc par diffusion simple, en fonction du gradient des concentrations et ne consomme pas d'énergie. Il en résulte une inversion du potentiel cellulaire (dépolarisation) qui passe ainsi de - 70 mV à + 40 mV.
    * Ces canaux se ferment très rapidement et le flux d'ions Na+ cesse. En même temps, les canaux K+-VD s'ouvrent et cette fois, c'est un flux sortant d'ions K+ qui se produit car leur concentration intracellulaire est naturellement supérieure à la concentration extracellulaire. Il en résulte une repolarisation et un retour à la valeur de repos de - 70 mV. Comme pour les canaux Na+-VD la fermeture est quasi immédiate (après un délai toutefois un peu plus long, entraînant une légère hyperpolarisation). Le tout n'aura duré que 2 à 3 ms (millisecondes).
   * Le déséquilibre ionique de l'intérieur de la cellule par rapport à l'extérieur, qui permet une valeur de repos de - 70 mV, est constamment entretenu par une pompe Na+ - K+ - ATPase qui provoque un mouvement d'ions inverse à celui de la diffusion provoquée par les gradients de concentration.
    * Arrivée d'un PA qui provoque l'ouverture de nouveaux canaux appelés canaux Ca++ (ou Ca2+) voltage-dépendants et l'entrée d'un flux d'ions Ca++ dans le compartiment présynaptique. La présence de calcium sous forme ionique est indispensable pour la suite des événements.
    * C'est en effet l'intrusion des ions Ca2+ qui va permettre la fusion des vésicules de transport contenant le neurotransmetteur, avec la membrane présynaptique. Des centaines de vésicules vident ainsi leur contenu dans l'espace synaptique par exocytose.

Dans le neurone postsynaptique :
    * Ces molécules viennent se fixer sur les récepteurs spécifiques présents en grand nombre sur la membrane postsynaptique. Ces récepteurs sont des protéines transmembranaires qui vont s'ouvrir au moment de la fixation du neurotransmetteur. Ce sont donc des canaux ioniques chimio-dépendants (canaux CD).
    * L'ouverture de ces canaux CD permet des mouvements ioniques qui vont induire une perturbation du potentiel de membrane postsynaptique, qui va déterminer l'état global d'excitation du compartiment postsynaptique.
    * Il en résulte un potentiel postsynaptique qui sera renouvelé tant que des potentiels d'action parviendront à l'extrémité présynaptique. C'est donc la fréquence des potentiels présynaptiques qui détermine l'importance des molécules de neurotransmetteur dans la fente synaptique et donc la réponse du neurone postsynaptique. La synapse n'est pas une simple jonction : elle transforme une information nerveuse, codée en modulation de fréquence, en une autre information, codée en amplitude. A noter que, selon le type de récepteur et donc de neurotransmetteur, le potentiel peut être excitateur (PPSE ou potentiel postsynaptique excitateur) ou au contraire inhibiteur (PPSI ou potentiel postsynaptique inhibiteur).
    * La présence du neurotransmetteur dans l'espace synaptique et sur les récepteurs est extrêmement fugace, car il est presque instantanément détruit par une enzyme : dans notre exemple, il s'agit de l'acétylcholinestérase, qui est décomposée en choline et en acide acétique (ou ion acétyl). 
    * Ces molécules de choline sont récupérées par le neurone présynaptique et interviennent dans la synthèse de nouvelles molécules de neurotransmetteur. On peut avoir ainsi jusqu'à 50 PA par seconde. Il s'agit là encore de réactions complexes et nombreuses connues sous le nom de "canal de recapture de la choline". 
Connections entre différents neurones      Une synapse vue au microscope    Fonctionnement d'une synapse       Haut de page

Synapse   Synapse chimique   Synapse cholinergique - Synapse neuro-neuronique  
Physiologie, neurologie  -  [Angl. : Synapse, Chemical synapse, Cholinergic synapse, Neuro-neuronic synapse]   N. f.  * synapse : du grec sunapsis [synapt(o)-, synapse], point de jonction, liaison, union. 
    Une synapse est une zone de jonction entre deux ou plusieurs neurones ou entre un neurone et un effecteur : muscle ou glande sécrétrice p. ex. Les schémas ci-dessous représentent une synapse neuro-neuronique (entre 2 neurones). Le compartiment présynaptique est donc représenté par un bouton synaptique, extrémité d'une ramification de l'arborisation terminale. Cette zone présynaptique est caractérisée par la présence de très nombreuses vésicules de transport et qui contiennent un neurotransmetteur - dans notre exemple, de l'acétylcholine. Dans ce cas, on qualifie cette synapse de chimique ou cholinergique. Le compartiment postsynaptique est caractérisé par une membrane très riche en protéines membranaires qui sont en fait des récepteurs. Entre les deux, l'espace ou fente synaptique a une épaisseur de 20 à 30 nm (manomètres). 

Il n'y a pas de contact entre l'élément présynaptique et l'élément postsynaptique. 
La synapse est une voie à sens unique et cette unidirectionnalité détermine le sens de propagation de l'information.

Commentaire du schéma "Fonctionnement d'une synapse"

a - Dans le neurone présynaptique, la synthèse du neurotransmetteur (dans notre exemple l'acétylcholine ou ACh) est faite à partir de la choline et d'acétyl-coenzyme A (ou acétyl-CoA) , présent dans les mitochondries et résultant de la dégradation du glucose en pyruvate puis en ACh. Cette synthèse est possible grâce à la présence d'une enzyme CAT (choline acétyltransférase). 

b - Le neurotransmetteur est ensuite stocké dans des vésicules de transport qui l'amèneront près de la membrane, côté fente synaptique. Il y restera tant qu'aucun PA (potentiel d'action) n'arrivera. Rappelons simplement que le potentiel de repos d'un neurone est de -70 mV. Un PA est une onde de dépolarisation provoquée par des mouvements ioniques (entrée et sortie d'ions).

c - Cette étape représente l'arrivée d'un PA et les mouvements des ions à travers des protéines canaux très spécifiques : les canaux voltage-dépendants. C'est l'ouverture progressive de ces canaux transmembranaires qui permet la propagation des PA

d - Les différentes phases du potentiel d'action :

     * L'ouverture des canaux Na+-VD permet une entrée massive d'ions Na+ car la concentration extracellulaire de ces ions est naturellement supérieure à la concentration intracellulaire. Cette entrée se fait donc par diffusion simple, en fonction du gradient des concentrations et ne consomme pas d'énergie. Il en résulte une inversion du potentiel cellulaire (dépolarisation) qui passe ainsi de - 70 mV à + 40 mV.

    * Ces canaux se ferment très rapidement et le flux d'ions Na+ cesse. En même temps, les canaux K+-VD s'ouvrent et cette fois, c'est un flux sortant d'ions K+ qui se produit car leur concentration intracellulaire est naturellement supérieure à la concentration extracellulaire. Il en résulte une repolarisation et un retour à la valeur de repos de - 70 mV. Comme pour les canaux Na+-VD la fermeture est quasi immédiate (après un délai toutefois un peu plus long, entraînant une légère hyperpolarisation). Le tout n'aura duré que 2 à 3 ms (millisecondes).

   * Le déséquilibre ionique de l'intérieur de la cellule par rapport à l'extérieur, qui permet une valeur de repos de - 70 mV, est constamment entretenu par une pompe Na+ - K+ - ATPase qui provoque un mouvement d'ions inverse à celui de la diffusion provoquée par les gradients de concentration.

e - L'arrivée d'un PA provoque l'ouverture de nouveaux canaux appelés canaux Ca++ (ou Ca2+) voltage-dépendants et l'entrée d'un flux d'ions Ca++ dans le compartiment présynaptique. La présence de calcium sous forme ionique est indispensable pour la suite des événements.

f - C'est en effet l'intrusion des ions Ca2+ qui va permettre la fusion des vésicules de transport contenant le neurotransmetteur, avec la membrane présynaptique. Des centaines de vésicules vident ainsi leur contenu dans l'espace synaptique par exocytose.

g - Ces molécules viennent se fixer sur les récepteurs spécifiques présents en grand nombre sur la membrane postsynaptique. Ces récepteurs sont des protéines transmembranaires qui vont s'ouvrir au moment de la fixation du neurotransmetteur. Ce sont donc des canaux ioniques chimio-dépendants (canaux CD).

h - L'ouverture de ces canaux CD permet des mouvements ioniques qui vont induire une perturbation du potentiel de membrane postsynaptique, qui va déterminer l'état global d'excitation du compartiment postsynaptique.

i - Il en résulte un potentiel postsynaptique qui sera renouvelé tant que des potentiels d'action parviendront à l'extrémité présynaptique. C'est donc la fréquence des potentiels présynaptiques qui détermine l'importance des molécules de neurotransmetteur dans la fente synaptique et donc la réponse du neurone postsynaptique. La synapse n'est pas une simple jonction : elle transforme une information nerveuse, codée en modulation de fréquence, en une autre information, codée en amplitude. A noter que, selon le type de récepteur et donc de neurotransmetteur, le potentiel peut être excitateur (PPSE ou potentiel postsynaptique excitateur) ou au contraire inhibiteur (PPSI ou potentiel postsynaptique inhibiteur).

j - La présence du neurotransmetteur dans l'espace synaptique et sur les récepteurs est extrêmement fugace, car il est presque instantanément détruit par une enzyme : dans notre exemple, il s'agit de l'acétylcholinestérase, qui est décomposée en choline et en acide acétique (ou ion acétyl). 

k - Ces molécules de choline sont récupérées par le neurone présynaptique et interviennent dans la synthèse de nouvelles molécules de neurotransmetteur. On peut avoir ainsi jusqu'à 50 PA par seconde. Il s'agit là encore de réactions complexes et nombreuses connues sous le nom de "canal de recapture de la choline".
Connections entre différents neurones      Une synapse vue au microscope    Fonctionnement d'une synapse    Haut de page

Synapse dopaminergique
Physiologie, neurologie  -  [Angl. : Dopaminergic synapse]   N. f.  * synaptic : du grec sunapsis [synapt(o)-, synapse], point de jonction, liaison, union. 
   Les différentes drogues agissent à des niveaux multiples de notre système nerveux, et de façons très diverses : remplacement du neurotransmetteur normal, modification des mécanismes synaptiques. À titre d’exemple, voici comment elles agissent au niveau d’une synapse dopaminergique   Mode d'action des drogues au niveau des synapses.

   * Dans les synapses à dopamine, la fixation de cette molécule sur les récepteurs provoque des PA responsables de la sensation de plaisir.
   * Cette dopamine est très rapidement recapturée par le neurone présynaptique puis détruite par une enzyme : la MAO (monoamine-oxydase).
   * Certaines drogues (nicotine, morphine, héroïne) augmentent la synthèse de dopamine en agissant sur les PA présynaptiques et en empêchant la sécrétion du neurotransmetteur inhibiteur (Gaba).
   * La nicotine empêche en plus la dégradation de la dopamine par la MAO.
   * La cocaïne et les amphétamines limitent la recapture de la dopamine par le neurone présynaptique.
   * Les amphétamines prennent la place de la dopamine dans les vésicules et accélèrent leur exocytose dans la fente synaptique.
   * L’alcool accroît la libération des opiacés endogènes (endorphines) dans les circuits de récompense.

Toutes ces drogues ont pour effet d’inonder de dopamine l’espace synaptique, donc d’augmenter les PA postsynaptiques et de créer une intense sensation de bien-être.

   La contrepartie est que le cerveau prend l’habitude de fabriquer de moins en moins de dopamine. Lorsque les effets de la drogue s’estompent, il n’en produit plus assez pour compenser. Les « circuits du plaisir » tombent en panne et la dépendance s’installe.      Haut de page

Synapse excitatrice 
Physiologie, neurologie  -  [Angl. : Excitatory synapse]   Adj.  * synapse : du grec sunapsis [synapt(o)-, synapse], point de jonction, liaison, union. 
   Lorsqu’un influx nerveux arrive sous forme de courant électrique, la synapse libère des molécules chimiques appelées neurotransmetteur. Elles diffusent dans la fente synaptique et se lient à des récepteurs spécifiques situés sur la membrane du neurone postsynaptique. Certaines synapses ont un rôle excitateur et activent les neurones alors que d’autres ont au contraire une action inhibitrice et ralentissent ou stoppent l’influx nerveux.
    Les synapses excitatrices libèrent un neurotransmetteur qui produit une dépolarisation de la membrane postsynaptique. L'intensité du PA ainsi créé dépend de la densité des récepteurs qui s'ouvrent ou se ferment pour laisser entrer ou sortir des ions, ainsi que du nombre de synapses concernées. On trouve des synapses excitatrices dans le SNC (système nerveux central), avec le glutamate comme principal neurotransmetteur, mais aussi et surtout dans les plaques motrices des synapses neuromusculaires.    Haut de page

Synapse inhibitrice
Physiologie, neurologie  -  [Angl. : Inhibitory synapse]   Adj.  * synaptic : du grec sunapsis [synapt(o)-, synapse], point de jonction, liaison, union. 
   Lorsqu’un influx nerveux arrive sous forme de courant électrique, la synapse libère des molécules chimiques appelées neurotransmetteur. Elles diffusent dans la fente synaptique et se lient à des récepteurs spécifiques situés sur la membrane du neurone postsynaptique. Certaines synapses ont un rôle excitateur et activent les neurones alors que d’autres ont au contraire une action inhibitrice et ralentissent ou stoppent l’influx nerveux.
    Les synapses inhibitrices permettent ainsi de contrôler les neurones et d’assurer leur bon fonctionnement. Dans certaines situations, l’action inhibitrice est levée temporairement pour assurer différents mécanismes, notamment l’apprentissage. Mais chez certaines personnes, le mécanisme permettant de contrôler l’inhibition est altéré et entraîne une excitation durable, responsable de différentes maladies dont l’épilepsie. Le principal neuromédiateur des synapses inhibitrices est le GABA ou acide gamma aminobutyrique (ou acide γ-aminobutyrique).
    Dans ce cas, la membrane du neurone postsynaptique possède bien évidemment des récepteurs spécifiques au GABA. On sait aujourd'hui que les récepteurs inhibiteurs peuvent se fixer en plus grand nombre sur cette membrane ou au contraire s'en détacher, modulant ainsi l'action inhibitrice de la synapse. C'est le niveau d’excitation du neurone qui contrôle la diffusion des récepteurs GABA à la surface de la membrane postsynaptique et donc l’intensité du signal inhibiteur. Plus le neurone est excité, moins l’inhibition est importante. Ce processus est tout à fait réversible. Dès que le neurone cesse d’être excité, les récepteurs regagnent leur place initiale et reprennent leur rôle d’inhibiteur.    Haut de page

Synapse neuromusculaire
Physiologie, neurologie  -  [Angl. : Neuromuscular synapse]   N. f.  * synapse : du grec sunapsis [synapt(o)-, synapse], point de jonction, liaison, union ; * neurodu grec neuron [névr(o)-], nerf ; * musculaire : du latin musculus [muscul(o)-, -musculaire], petite souris, relatif au muscle et à ses fibres irritables et contractiles assurant les mouvements. 
    Le fonctionnement de la synapse neuromusculaire est en grande partie semblable à celui de la synapse neuroneuronique. La différence réside dans le fait que le PPSE (potentiel postsynaptique excitateur) provoque la sortie des ions Ca2+ du réticulum sarcoplasmique (donc de la fibre musculaire) vers le hyaloplasme, puis la contraction des myofibrilles.                Une synapse neuromusculaire    Haut de page

Synapse sérotoninergique
Physiologie, neurologie  -  [Angl. : Serotoninergic synapse]   N. f.  * synapse : du grec sunapsis [synapt(o)-, synapse], point de jonction, liaison, union. 
    Ce type de synapse contient un neurone qui produit de la sérotonine, ainsi que des récepteurs à ce neurotransmetteur sur le neurone postsynaptique. La sérotonine est un neuromédiateur qui a un rôle essentiel dans le sommeil, la dépression et certains troubles du comportement comme l’anorexie et la boulimie.

LSD : abréviation de « diéthylamide de l’acide lysergique », extrait de l’ergot de seigle. Il agit sur les neurones sérotoninergiques du SNC. Le LSD se fixe sur les autorécepteurs régulateurs de ces neurones, supprimant ou diminuant fortement l’émission de sérotonine. Or cette sérotonine freine l’activité des neurones noradrénergiques. Conséquence immédiate : la noradrénaline est libérée en grande quantité dans tout le cerveau et provoque un éveil mental très prononcé avec euphorie ou au contraire peur panique. Tolérance importante et risque de mort par surdosage.

Ecstasy : dérivé de l’amphétamine MDMA (méthylène-dioxy-métamphétamine). 2 actions principales :

  * Action sur les neurones sérotoninergiques : l’ecstasy empêche la recapture de la sérotonine et accélère sa vidange dans la fente synaptique. Il en résulte un véritable « bain de sérotonine », 20 minutes à 3 h. de bonheur, mais accompagnées de nausées, tremblements, anxiété, transpiration, hyperthermie, troubles du rythme cardiaque et de la tension artérielle.

  * L’ecstasy inhibe l’enzyme de synthèse de la sérotonine pendant 2 semaines. Ce déficit en sérotonine provoque épuisement, insomnie, agressivité et une dépression pouvant devenir chronique.    Haut de page

Synaptique
Physiologie, neurologie  -  [Angl. : Synaptic]   Adj.  * synaptic : du grec sunapsis [synapt(o)-, synapse], point de jonction, liaison, union. 
    L'adjectif synaptique caractérise tout ce qui se rapporte à une synapse, point de jonction entre deux ou plusieurs neurones, ou entre un neurone et un organe effecteur, muscle ou glande sécrétrice par exemple. Voir quelques exemples décrits dans cette rubrique : fente ou espace synaptique, délai ou temps synaptique, vésicules synaptiques, entre autres.    Haut de page

Transmission synaptique
Physiologie, neurologie  -  [Angl. : Synaptic transmission]   N. f.  * synaptic : du grec sunapsis [synapt(o)-, synapse], point de jonction, liaison, union. 
   C'est le passage des PA ou potentiels d'action d'un neurone à un autre ou à une autre cellule excitable (musculaire, glandulaire) par l'intermédiaire d'une synapse. Cette transmission peut être chimique ou électrique. Pour en savoir beaucoup plus, voir la définition du mot synapse.    Haut de page

Vésicule synaptique
Physiologie, neurologie  -  [Angl. : Synaptic vesicle]   N. f.  * synaptic : du grec sunapsis [synapt(o)-, synapse], point de jonction, liaison, union ; * vésicule : du latin vesica (ou vessica) [vésic(o)-, -vésical], poche abdominale dans laquelle s’accumule l’urine ; * ule : du latin ulus, a, um [-ule], suffixe diminutif. 
   Une vésicule synaptique, ou plus exactement une vésicule présynaptique est une structure éphémère qui contient des neurotransmetteurs, lesquels seront libérés par exocytose à l'arrivée d'un potentiel d'action. Ce PA provoque l'ouverture des canaux Ca2+ voltage-dépendants et ces ions calcium activent le cytosquelette qui est responsable du déplacement des vésicules et de leur convergence vers la membrane côté ente synaptique. l'exocytose libère leur contenu dans la fente synaptique.     Une synapse vue au microscope      Haut de page