Types de synapses, caractéristiques de leur structure. Le mécanisme de transmission de l'excitation à travers la synapse. Propriétés physiologiques des synapses. Synapses nerveuses Qu'est-ce qui constitue une synapse

Synapse(Grec synapsis contact, connexion) - une zone de contact spécialisée entre les processus des cellules nerveuses et d'autres cellules excitables et non excitables, qui assure la transmission d'un signal d'information. Morphologiquement, la synapse est formée par la mise en contact des membranes de deux cellules. La membrane appartenant aux processus des cellules nerveuses est dite présynaptique, la membrane de la cellule à laquelle le signal est transmis est dite postsynaptique. Conformément à la propriété de la membrane postsynaptique, la synapse est divisée en neurosécrétoire, neuromusculaire et interneuronale. Le terme « synapse » a été introduit en 1897 par le physiologiste anglais Charles Sherrington.

Une synapse est une structure spéciale qui assure la transmission d'un influx nerveux d'une fibre nerveuse à une autre cellule nerveuse ou fibre nerveuse, également d'une cellule réceptrice à une fibre nerveuse (la zone où les cellules nerveuses entrent en contact les unes avec les autres et avec d'autres). cellule nerveuse). Il faut 2 cellules pour former une synapse.

structure des synapses

Une synapse typique est une synapse chimique axo-dendritique. Une telle synapse se compose de deux parties : présynaptique, formée par une extension en forme de massue de l'extrémité de l'axone de la cellule émettrice, et postsynaptique, représentée par la zone de contact du cytolemme de la cellule réceptrice (dans ce cas, la coupe dendritique). La synapse est un espace séparant les membranes des cellules en contact, auquel s'ajustent les terminaisons nerveuses.

La transmission des impulsions s'effectue chimiquement à l'aide de médiateurs ou électriquement par le passage d'ions d'une cellule à l'autre. Entre les deux parties se trouve un espace synaptique dont les bords sont renforcés par des contacts intercellulaires. La partie de l'axolemme de l'extension en forme de massue adjacente à la fente synaptique est appelée membrane présynaptique. La section du cytolemme de la cellule percevante qui limite la fente synaptique du côté opposé est appelée membrane post-synaptique, dans les synapses chimiques, il s'agit d'un soulagement et contient de nombreux récepteurs. Dans l'expansion synaptique, il existe de petites vésicules, appelées vésicules synaptiques, contenant soit un médiateur (un médiateur dans la transmission de l'excitation), soit une enzyme qui détruit ce médiateur. Sur les membranes postsynaptiques et présynaptiques se trouvent des récepteurs pour l'un ou l'autre médiateur.

Classification des synapses

Selon le mécanisme de transmission de l'influx nerveux, il existe

chimique;
électrique- les cellules sont reliées par des contacts hautement perméables utilisant des connexons spéciaux (chaque connexon est constitué de six sous-unités protéiques). La distance entre les membranes cellulaires dans une synapse électrique est de 3,5 nm (la distance intercellulaire habituelle est de 20 nm) ; La résistance du liquide extracellulaire étant faible (dans ce cas), les impulsions passent sans s'arrêter par la synapse. Les synapses électriques sont généralement excitatrices.
synapses mixtes: Le potentiel d'action présynaptique crée un courant qui dépolarise la membrane postsynaptique d'une synapse chimique typique où les membranes pré- et post-synaptiques ne sont pas étroitement serrées les unes contre les autres. Ainsi, dans ces synapses, la transmission chimique constitue un mécanisme de renforcement nécessaire. Le premier type est le plus courant.

Les synapses chimiques peuvent être classées selon leur localisation et appartenant aux structures correspondantes :

périphérique
- neuromusculaire
- neurosécrétoire (axo-vasal)
- récepteur-neuronal
central
- axo-dendritique - avec dendrites, incl.
- axo-épineux - avec des épines dendritiques, des excroissances sur les dendrites ;
- axo-somatique - avec les corps des neurones ;
- axo-axonal - entre les axones ;
- dendro-dendritique - entre les dendrites ;

Selon le médiateur, les synapses sont divisées en

aminergique, contenant des amines biogènes (par exemple, la sérotonine, la dopamine ;) o incluant l'adrénergique, contenant de l'adrénaline ou de la noradrénaline ;
cholinergique contenant de l'acétylcholine;
purinergique, contenant des purines;
peptidergiques contenant des peptides. Dans le même temps, un seul médiateur n'est pas toujours produit dans la synapse. Habituellement, le médiateur principal est éjecté avec un autre, qui joue le rôle de modulateur.

Par signe d'action :

passionnant
frein.

Si les premiers contribuent à l'apparition d'une excitation dans la cellule postsynaptique (à la suite de la réception d'une impulsion, la membrane s'y dépolarise, ce qui peut provoquer un potentiel d'action dans certaines conditions.), alors les seconds, au contraire, arrêter ou empêcher son apparition, empêcher la propagation ultérieure de l'impulsion. Les synapses glycinergiques (médiateur - glycine) et GABAergiques (médiateur - acide gamma-aminobutyrique) sont généralement inhibitrices.

Ainsi, les synapses inhibitrices sont de deux types :

une synapse, aux terminaisons présynaptiques de laquelle est libéré un médiateur qui hyperpolarise la membrane postsynaptique et provoque l'apparition d'un potentiel postsynaptique inhibiteur ;
synapse axo-axonale assurant l'inhibition présynaptique.

Synapse cholinergique (s. cholinergica) - une synapse dans laquelle l'acétylcholine est un médiateur. Dans certaines synapses, un compactage post-synaptique est présent - une zone dense aux électrons constituée de protéines. Selon sa présence ou son absence, on distingue les synapses asymétriques et symétriques. On sait que toutes les synapses glutamatergiques sont asymétriques, tandis que les synapses GABAergiques sont symétriques. Dans les cas où plusieurs extensions synaptiques entrent en contact avec la membrane postsynaptique, plusieurs synapses se forment. Les formes spéciales de synapses comprennent l'appareil épineux, dans lequel de courtes saillies simples ou multiples de la membrane postsynaptique de la dendrite sont en contact avec l'extension synaptique. L'appareil épineux augmente considérablement le nombre de contacts synaptiques sur le neurone et, par conséquent, la quantité d'informations traitées. Les synapses « non pointues » sont dites « sessiles ». Par exemple, toutes les synapses GABAergiques sont sessiles.

Le mécanisme de fonctionnement de la synapse chimique Lorsque la terminaison présynaptique est dépolarisée, les canaux calciques sensibles à la tension s'ouvrent, les ions calcium pénètrent dans la terminaison présynaptique et déclenchent le mécanisme de fusion des vésicules synaptiques avec la membrane, à la suite de quoi le médiateur pénètre dans la fente synaptique et se connecte aux protéines réceptrices. de la membrane postsynaptique, qui sont divisées en métabotropiques et ionotropes. Les premiers sont associés à la protéine G et déclenchent une cascade de réactions de transmission de signaux intracellulaires, les seconds sont associés à des canaux ioniques qui s'ouvrent lorsqu'un neurotransmetteur s'y lie, ce qui entraîne une modification du potentiel membranaire.

Le médiateur agit pendant une durée très courte, après quoi il est détruit par une enzyme spécifique. Par exemple, dans les synapses cholinergiques, l’enzyme qui détruit le médiateur dans la fente synaptique est l’acétylcholinestérase. Dans le même temps, une partie du médiateur peut se déplacer à travers la membrane postsynaptique (capture directe) et en sens inverse à travers la membrane présynaptique (capture inverse). Dans certains cas, le médiateur est également absorbé par les cellules névrogles voisines. Deux mécanismes de libération ont été découverts : avec la fusion complète de la vésicule avec le plasmalemme et ce qu'on appelle le « kiss-and-run », lorsque la vésicule se connecte à la membrane et que de petites molécules en sortent dans la fente synaptique, tandis que les plus gros restent dans la vésicule. Le deuxième mécanisme est vraisemblablement plus rapide que le premier, à l'aide duquel la transmission synaptique se produit à une teneur élevée en ions calcium dans la plaque synaptique. La conséquence d'une telle structure de la synapse est la conduction unilatérale de l'influx nerveux.

Il existe ce qu'on appelle un retard synaptique - le temps nécessaire à la transmission d'un influx nerveux. Sa durée est de 0,5 ms. Le soi-disant « principe de Dale » (un neurone – un médiateur) est reconnu comme erroné. Ou, comme on le croit parfois, il est raffiné : non pas un, mais plusieurs médiateurs peuvent être libérés d'une extrémité d'une cellule, et leur ensemble est constant pour une cellule donnée.

Moscou psychologique-Institut Social (MSSI)

Résumé sur l'anatomie du système nerveux central sur le thème :

SYNAPSE(structure, structure, fonctions).

Étudiante en 1ère année de la Faculté de Psychologie,

groupe 21/1-01 Logachev A.Yu.

Professeur:

Kholodova Marina Vladimirovna

année 2001.

Plan de travail:

1. Prologue.

2. Physiologie du neurone et sa structure.

3. Structure et fonctions de la synapse.

4. Synapse chimique.

5. Isolement du médiateur.

6. Médiateurs chimiques et leurs types.

7. Épilogue.

8. Liste des références.

PROLOGUE:

Notre corps est une grande horloge. Il est constitué d'un grand nombre de minuscules particules situées dans ordre strict et chacun d'eux remplit certaines fonctions et a sa propre propriétés uniques. Ce mécanisme - le corps, est constitué de cellules, de tissus et de systèmes qui les relient : tout cela dans son ensemble est une chaîne unique, un supersystème du corps. La plupart des éléments cellulaires ne pourraient pas fonctionner dans leur ensemble si le corps ne disposait pas d’un mécanisme de régulation sophistiqué. Le système nerveux joue un rôle particulier dans la régulation. Tout le travail complexe du système nerveux - régulation du travail des organes internes, contrôle des mouvements, qu'il s'agisse de mouvements simples et inconscients (par exemple, la respiration) ou de mouvements complexes des mains humaines - tout cela, en substance, est basé sur l'interaction des cellules entre elles. Tout cela repose essentiellement sur la transmission d’un signal d’une cellule à une autre. De plus, chaque cellule effectue son travail, et remplit parfois plusieurs fonctions. La variété des fonctions est assurée par deux facteurs : la manière dont les cellules sont connectées les unes aux autres et la manière dont ces connexions sont organisées.

PHYSIOLOGIE DES NEURONES ET SA STRUCTURE :

La réaction la plus simple du système nerveux à un stimulus externe est c'est un réflexe. Tout d'abord, considérons la structure et la physiologie de l'unité élémentaire structurelle du tissu nerveux des animaux et des humains - neurone. Les propriétés fonctionnelles et fondamentales d'un neurone sont déterminées par sa capacité à s'exciter et à s'auto-exciter. La transmission de l'excitation s'effectue le long des processus du neurone - axones et dendrites.

Les axones sont des processus plus longs et plus larges. Ils possèdent de nombreuses propriétés spécifiques : conduction isolée excitation et conduction bilatérale.

Les cellules nerveuses sont capables non seulement de percevoir et de traiter une excitation externe, mais également d'émettre spontanément des impulsions qui ne sont pas causées par une irritation externe (auto-excitation). En réponse à une stimulation, le neurone répond impulsion d'activité- un potentiel d'action dont la fréquence de génération varie de 50 à 60 impulsions par seconde (pour les motoneurones) à 600 à 800 impulsions par seconde (pour les neurones intercalaires du cerveau). L'axone se termine par de nombreuses fines branches appelées bornes. Depuis les terminaisons, l'impulsion passe aux autres cellules, directement à leur corps, ou plus souvent à leurs processus, les dendrites. Le nombre de terminaisons dans un axone peut atteindre jusqu'à mille, qui se terminent par différentes cellules. D’un autre côté, un neurone vertébré typique possède 1 000 à 10 000 terminaisons provenant d’autres cellules.

Dendrites - processus plus courts et plus nombreuxneurones. Ils perçoivent l’excitation des neurones voisins et la conduisent vers le corps cellulaire. Distinguer les cellules et fibres nerveuses pulpeuses et non pulmonaires.

Les fibres de pâte à papier - font partie des fibres sensibles etnerfs moteurs des muscles squelettiques et des organes sensorielsIls sont recouverts d'une gaine lipidique de myéline. Les fibres de pâte à papier sont plus « à action rapide » : dans ces fibres d'un diamètre de 1 à 3,5 micromillimètres, l'excitation se propage à une vitesse de 3 à 18 m/s. Cela est dû au fait que la conduction des impulsions le long du nerf myélinisé se produit de manière spasmodique. Dans ce cas, le potentiel d'action "saute" à travers la zone du nerf recouverte de myéline et au site d'interception de Ranvier (la zone exposée du nerf), passe à la gaine du cylindre axial de la fibre nerveuse. La gaine de myéline est un bon isolant et exclut la transmission de l'excitation à la jonction des fibres nerveuses parallèles.

Fibres non charnues - constituent la majeure partie des nerfs sympathiques. Ils ne possèdent pas de gaine de myéline et sont séparés les uns des autres par des cellules neurogliales.

Dans les fibres non charnues, le rôle d'isolants est joué par les cellules névroglie(tissu de soutien nerveux). Cellules de Schwann - un des types de cellules gliales. En plus des neurones internes qui perçoivent et transforment les impulsions provenant d'autres neurones, il existe des neurones qui perçoivent les influences directement de l'environnement - ce sont récepteurs ainsi que les neurones qui affectent directement les organes exécutifs - effecteurs, par exemple, les muscles ou les glandes. Si un neurone agit sur un muscle, on l’appelle motoneurone ou motoneurone. Parmi les neurorécepteurs, on distingue 5 types de cellules, selon le type d'agent pathogène :

- photorécepteurs, qui sont excités sous l'influence de la lumière et assurent le fonctionnement des organes de la vision,

- les mécanorécepteurs, ces récepteurs qui répondent aux influences mécaniques. Ils sont situés dans les organes de l'audition, de l'équilibre. Les cellules tactiles sont également des mécanorécepteurs. Certains mécanorécepteurs sont localisés dans les muscles et mesurent le degré de leur étirement.

- chimiorécepteurs - réagir sélectivement à la présence ou au changement de concentration de divers produits chimiques, le travail des organes de l'odorat et du goût est basé sur eux,

- les thermorécepteurs, réagir aux changements de température ou à son niveau - récepteurs du froid et de la chaleur,

- électrorécepteurs répondent aux impulsions du courant et sont présents chez certains poissons, amphibiens et mammifères, comme l'ornithorynque.

Sur la base de ce qui précède, je voudrais noter que pendant longtemps parmi les biologistes qui étudiaient le système nerveux, il existait une opinion selon laquelle les cellules nerveuses forment de longs réseaux complexes qui se transmettent continuellement les uns aux autres.

Cependant, en 1875, un scientifique italien, professeur d'histologie à l'Université de Pavie, a mis au point une nouvelle façon de colorer les cellules : argenture. Lorsqu'une des milliers de cellules voisines est argentée, elle seule est colorée - la seule, mais complètement, avec tous ses processus. Méthode Golgi a grandement contribué à l'étude de la structure des cellules nerveuses. Son utilisation a montré que, malgré le fait que les cellules du cerveau soient extrêmement proches les unes des autres et que leurs processus soient mélangés, chaque cellule est clairement séparée. Autrement dit, le cerveau, comme les autres tissus, est constitué de cellules distinctes qui ne sont pas unies dans un réseau commun. Cette conclusion a été tirée par un histologue espagnol S. Ramon et Cahalem, qui étendit ainsi la théorie cellulaire au système nerveux. Le rejet du concept de réseau unifié signifiait que dans le système nerveux impulsion passe de cellule en cellule non pas par contact électrique direct, mais par écart.

Quand le microscope électronique a-t-il été utilisé en biologie, inventé en 1931 M. Knolem Et E. Ruska, ces idées sur la présence d'un écart ont reçu une confirmation directe.

STRUCTURE ET FONCTIONS DE LA SYNAPSE :

Chaque organisme multicellulaire, chaque tissu constitué de cellules, a besoin de mécanismes assurant les interactions intercellulaires. Voyons comment cela se fait interneuronalinteractions. La cellule nerveuse transporte des informations sous la forme Potentiels d'action. Le transfert de l'excitation des terminaisons axonales vers un organe innervé ou une autre cellule nerveuse se produit à travers des formations structurelles intercellulaires - synapses(du grec. "Synapsis" connexion, connexion). Le concept de synapse a été introduit par un physiologiste anglais Ch. Sherrington en 1897, pour désigner le contact fonctionnel entre neurones. Il convient de noter que dans les années 1960 EUX. Sechenov a souligné que sans communication intercellulaire, il est impossible d'expliquer l'origine du processus élémentaire, même le plus nerveux. Plus le système nerveux est complexe et plus le nombre d’éléments nerveux constitutifs du cerveau est grand, plus la valeur des contacts synaptiques devient importante.

Les différents contacts synaptiques sont différents les uns des autres. Cependant, malgré toute la variété des synapses, il existe certaines propriétés communes de leur structure et de leur fonction. Nous décrivons donc dans un premier temps les principes généraux de leur fonctionnement.

La synapse est une structure complexe une formation constituée d'une membrane présynaptique (le plus souvent il s'agit de la ramification terminale de l'axone), d'une membrane postsynaptique (le plus souvent il s'agit d'une section de la membrane corporelle ou de la dendrite d'un autre neurone), ainsi que d'une fente synaptique.

Le mécanisme de transmission à travers la synapse est resté longtemps flou, même s'il était évident que la transmission des signaux dans la région synaptique diffère fortement du processus de conduite d'un potentiel d'action le long de l'axone. Cependant, au début du XXe siècle, une hypothèse a été formulée selon laquelle la transmission synaptique se produirait ou électrique ou voie chimique. La théorie électrique de la transmission synaptique dans le SNC a été reconnue jusqu'au début des années 1950, mais elle a perdu du terrain de manière significative après la démonstration de la synapse chimique dans un certain nombre d'études. synapses périphériques. Par exemple, UN V. Kibiakov, avoir mené une expérience sur le ganglion nerveux, ainsi que l'utilisation de la technologie des microélectrodes pour l'enregistrement intracellulaire des potentiels synaptiques

neurones du SNC ont permis de conclure sur la nature chimique de la transmission dans les synapses interneuronales de la moelle épinière.

Des études par microélectrodes de ces dernières années ont montré qu'un mécanisme de transmission électrique existe dans certaines synapses interneuronales. Il est désormais évident qu’il existe des synapses, dotées à la fois d’un mécanisme de transmission chimique et d’un mécanisme de transmission électrique. De plus, dans certaines structures synaptiques, les mécanismes de transmission électriques et chimiques fonctionnent ensemble - c'est ce qu'on appelle synapses mixtes.

Les cellules musculaires et glandulaires sont transmises par une formation structurelle spéciale : la synapse.

Synapse- une structure qui fournit un signal de l'un à l'autre. Le terme a été introduit par le physiologiste anglais C. Sherrington en 1897.

La structure de la synapse

Les synapses sont constituées de trois éléments principaux : la membrane présynaptique, la membrane postsynaptique et la fente synaptique (Fig. 1).

Riz. 1. La structure de la synapse : 1 - microtubules ; 2 - mitochondries ; 3 — les bulles synaptiques avec un médiateur; 4 - membrane présynaptique ; 5 - membrane post-synaptique ; 6 - récepteurs ; 7 - fente synaptique

Certains éléments des synapses peuvent avoir d’autres noms. Par exemple, une plaque synaptique est une synapse entre, une plaque terminale est une membrane postsynaptique, une plaque motrice est une terminaison présynaptique d'un axone sur une fibre musculaire.

membrane présynaptique recouvre une terminaison nerveuse élargie, qui est un appareil neurosécrétoire. Dans la partie présynaptique se trouvent des vésicules et des mitochondries qui assurent la synthèse du médiateur. Les médiateurs sont déposés dans des granules (vésicules).

La membrane postsynaptique partie épaissie de la membrane cellulaire avec laquelle la membrane présynaptique entre en contact. Il possède des canaux ioniques et est capable de générer un potentiel d’action. De plus, des structures protéiques spéciales y sont situées - des récepteurs qui perçoivent l'action des médiateurs.

fente synaptique est un espace entre les membranes présynaptiques et postsynaptiques, rempli d'un fluide de composition similaire à.

Riz. La structure de la synapse et les processus effectués lors de la transmission du signal synaptique

Types de synapses

Les synapses sont classées par emplacement, nature d'action, méthode de transmission du signal.

Par emplacement allouer des synapses neuromusculaires, neuro-glandulaires et neuro-neuronales ; ces derniers, à leur tour, sont divisés en axo-axonal, axo-dendritique, axo-somatique, dendro-somatique, dendro-dendrotique.

Par la nature de l'action sur la structure de perception, les synapses peuvent être excitatrices et inhibitrices.

Par transmission de signal les synapses sont divisées en électriques, chimiques et mixtes.

Tableau 1. Classification et types de synapses

Classification des synapses et mécanisme de transmission de l'excitation

Les synapses sont classées comme suit :

par emplacement - périphérique et central ;
selon la nature de leur action - excitatrice et inhibitrice ;
selon la méthode de transmission du signal - chimique, électrique, mixte ;
selon le médiateur avec lequel s'effectue la transmission - cholinergique, adrénergique, sérotoninergique, etc.

L'excitation se transmet par médiateurs(intermédiaires).

Choix- Molécules de produits chimiques qui assurent la transmission de l'excitation dans les synapses. En d’autres termes, des produits chimiques impliqués dans le transfert d’excitation ou d’inhibition d’une cellule excitable à une autre.

Propriétés des médiateurs

Synthétisé dans un neurone
s'accumuler à la fin de la cellule
Libéré lorsque l'ion Ca2+ apparaît dans la terminaison présynaptique
Avoir un effet spécifique sur la membrane postsynaptique

Par structure chimique, les médiateurs peuvent être divisés en amines (norépinéphrine, dopamine, sérotonine), acides aminés (glycine, acide gamma-aminobutyrique) et polypeptides (endorphines, enképhalines). L'acétylcholine est principalement connue comme neurotransmetteur excitateur et se trouve dans diverses parties du SNC. Le médiateur est situé dans les vésicules de l'épaississement présynaptique (plaque synaptique). Le médiateur est synthétisé dans les cellules neuronales et peut être resynthétisé à partir des métabolites de son clivage dans la fente synaptique.

Lorsque les terminaisons axonales sont excitées, la membrane de la plaque synaptique se dépolarise, provoquant l'entrée d'ions calcium de l'environnement extracellulaire dans la terminaison nerveuse via les canaux calciques. Les ions calcium stimulent le mouvement des vésicules synaptiques vers la membrane présynaptique, leur fusion avec elle et la libération ultérieure du médiateur dans la fente synaptique. Après avoir pénétré dans l'espace, le médiateur diffuse vers la membrane postsynaptique contenant des récepteurs à sa surface. L'interaction du médiateur avec les récepteurs provoque l'ouverture des canaux sodiques, ce qui contribue à la dépolarisation de la membrane postsynaptique et à l'émergence d'un potentiel postsynaptique excitateur. A la jonction neuromusculaire, ce potentiel est appelé potentiel de la plaque d'extrémité. Entre la membrane post-synaptique dépolarisée et les sections polarisées de la même membrane adjacentes, des courants locaux apparaissent qui dépolarisent la membrane jusqu'à un niveau critique, suivis de la génération d'un potentiel d'action. Le potentiel d'action se propage à travers toutes les membranes, par exemple une fibre musculaire et provoque sa contraction.

Le médiateur libéré dans la fente synaptique se lie aux récepteurs de la membrane postsynaptique et subit un clivage par l'enzyme correspondante. Ainsi, la cholinestérase détruit le médiateur acétylcholine. Après cela, une certaine quantité de produits de clivage du médiateur pénètre dans la plaque synaptique, à partir de laquelle l'acétylcholine est resynthétisée.

Le corps possède non seulement des synapses excitatrices, mais aussi des synapses inhibitrices. Selon le mécanisme de transmission de l'excitation, elles sont similaires aux synapses de l'action excitatrice. Dans les synapses inhibitrices, un médiateur (par exemple, l'acide gamma-aminobutyrique) se lie aux récepteurs de la membrane postsynaptique et favorise son ouverture. Dans le même temps, la pénétration de ces ions dans la cellule est activée et une hyperpolarisation de la membrane postsynaptique se développe, ce qui provoque l'apparition d'un potentiel postsynaptique inhibiteur.

Il a maintenant été découvert qu'un seul médiateur peut se lier à plusieurs récepteurs différents et induire des réponses différentes.

Synapses chimiques

Propriétés physiologiques des synapses chimiques

Les synapses à transmission chimique d'excitation ont certaines propriétés :

l'excitation s'effectue dans un sens, puisque le médiateur est libéré uniquement de la plaque synaptique et interagit avec les récepteurs de la membrane postsynaptique ;
la propagation de l'excitation à travers les synapses est plus lente que le long de la fibre nerveuse (retard synaptique) ;
le transfert d'excitation s'effectue à l'aide de médiateurs spécifiques ;
dans les synapses, le rythme de l'excitation change ;
les synapses sont capables de se fatiguer ;
les synapses sont très sensibles à divers produits chimiques et à l'hypoxie.

Signalisation unidirectionnelle. Le signal est transmis uniquement de la membrane présynaptique à la membrane post-synaptique. Cela découle des caractéristiques structurelles et des propriétés des structures synaptiques.

Transmission lente du signal. Elle est causée par un retard synaptique dans la transmission du signal d’une cellule à l’autre. Le retard est causé par le temps consacré aux processus de libération du médiateur, sa diffusion vers la membrane postsynaptique, sa liaison aux récepteurs de la membrane postsynaptique, la dépolarisation et la conversion du potentiel postsynaptique en AP (potentiel d'action). La durée du délai synaptique varie de 0,5 à 2 ms.

La capacité de résumer l'effet des signaux arrivant à la synapse. Une telle sommation apparaît si le signal suivant arrive à la synapse peu de temps (1 à 10 ms) après le précédent. Dans de tels cas, l’amplitude de l’EPSP augmente et une fréquence AP plus élevée peut être générée sur le neurone postsynaptique.

Transformation du rythme d'excitation. La fréquence des influx nerveux arrivant à la membrane présynaptique ne correspond généralement pas à la fréquence des PA générés par le neurone postsynaptique. L'exception concerne les synapses qui transmettent l'excitation de la fibre nerveuse au muscle squelettique.

Faible labilité et forte fatigue des synapses. Les synapses peuvent conduire 50 à 100 impulsions nerveuses par seconde. C'est 5 à 10 fois moins que la fréquence AP maximale que les fibres nerveuses peuvent reproduire lorsqu'elles sont stimulées électriquement. Si les fibres nerveuses sont considérées comme pratiquement infatigables, la fatigue se développe très rapidement dans les synapses. Ceci est dû à l'épuisement des réserves de médiateurs, des ressources énergétiques, au développement d'une dépolarisation persistante de la membrane postsynaptique, etc.

Haute sensibilité des synapses à l'action de substances biologiquement actives, de médicaments et de poisons. Par exemple, la strychnine, un poison, bloque la fonction des synapses inhibitrices du SNC en se liant aux récepteurs sensibles à la glycine médiatrice. La toxine tétanique bloque les synapses inhibitrices en perturbant la libération des neurotransmetteurs par la terminaison présynaptique. Dans les deux cas, des phénomènes potentiellement mortels se développent. Des exemples d'action de substances biologiquement actives et de poisons sur la transmission du signal dans les synapses neuromusculaires sont discutés ci-dessus.

Propriétés de facilitation et de dépression de la transmission synoptique. La facilitation de la transmission synaptique se produit lorsque les influx nerveux arrivent à la synapse après un court laps de temps (10 à 50 ms) les uns après les autres, c'est-à-dire assez souvent. Dans le même temps, pendant un certain temps, chaque AP ultérieur arrivant à la membrane présynaptique provoque une augmentation du contenu médiateur dans la fente synaptique, une augmentation de l'amplitude de l'EPSP et une augmentation de l'efficacité de la transmission synaptique.

L'un des mécanismes de facilitation est l'accumulation d'ions Ca 2 dans la terminaison présynaptique. Il faut plusieurs dizaines de millisecondes à la pompe à calcium pour éliminer une partie du calcium qui est entrée dans le terminal synaptique lors de l'entrée de l'AP. Si un nouveau potentiel d'action arrive à ce moment, alors une nouvelle portion de calcium entre dans le terminal et son effet sur la libération du neurotransmetteur s'ajoute à la quantité résiduelle de calcium que la pompe à calcium n'a pas eu le temps d'évacuer du neuroplasme de le terminal.

Il existe d'autres mécanismes pour le développement du secours. Ce phénomène est également évoqué dans les manuels classiques de physiologie. potentialisation post-tétanique. Faciliter la transmission synaptique est important dans le fonctionnement des mécanismes de mémoire, pour la formation de réflexes conditionnés et l'apprentissage. La signalisation facilitant le développement de la plasticité synaptique et l’amélioration de la fonction lorsqu’elle est activée fréquemment.

La dépression (inhibition) de la transmission du signal dans les synapses se développe lorsque des impulsions nerveuses très fréquentes (plus de 100 Hz pour une synapse neuromusculaire) arrivent à la membrane présynaptique. L'épuisement des réserves de médiateurs dans la terminaison présynaptique, la diminution de la sensibilité des récepteurs membranaires postsynaptiques au médiateur, le développement d'une dépolarisation stable de la membrane postsynaptique, qui entravent la génération de PA sur la membrane de la cellule postsynaptique, sont important dans les mécanismes de développement du phénomène de dépression.

synapses électriques

En plus des synapses à transmission chimique d'excitation dans le corps, il existe des synapses à transmission électrique. Ces synapses ont une fente synaptique très étroite et une résistance électrique réduite entre les deux membranes. En raison de la présence de canaux transversaux entre les membranes et de la faible résistance, une impulsion électrique traverse facilement les membranes. Les synapses électriques sont généralement caractéristiques des cellules du même type.

À la suite de l'exposition au stimulus, le potentiel d'action présynaptique irrite la membrane postsynaptique, où apparaît un potentiel d'action de propagation.

Ils se caractérisent par un taux de conduction d'excitation plus élevé que les synapses chimiques et une faible sensibilité aux effets des produits chimiques.

Les synapses électriques peuvent être à transmission d'excitation unidirectionnelle ou bidirectionnelle.

Il existe également des synapses électriques inhibitrices dans le corps. L'effet inhibiteur se développe grâce à l'action du courant, qui provoque une hyperpolarisation de la membrane postsynaptique.

Dans les synapses mixtes, l'excitation peut être transmise à la fois par des impulsions électriques et par des médiateurs.

La synapse est le site de contact fonctionnel plutôt que physique entre les neurones ; il transmet des informations d'une cellule à une autre. Les synapses se trouvent généralement entre les branches terminales de l'axone d'un neurone et les dendrites ( axodendritique synapses) ou le corps ( axosomatique synapses) d'un autre neurone. Le nombre de synapses est généralement très important, ce qui offre une vaste zone de transfert d'informations. Par exemple, il existe plus de 1 000 synapses sur les dendrites et les corps des motoneurones individuels de la moelle épinière. Certaines cellules cérébrales peuvent avoir jusqu'à 10 000 synapses (Figure 16.8).

Il existe deux types de synapses : électrique Et chimique- en fonction de la nature des signaux qui les traversent. Entre les terminaisons du motoneurone et la surface de la fibre musculaire se trouve jonction neuromusculaire, dont la structure diffère des synapses interneuronales, mais qui leur est fonctionnellement similaire. Les différences structurelles et physiologiques entre une synapse normale et une jonction neuromusculaire seront décrites plus loin.

La structure d'une synapse chimique

Les synapses chimiques sont le type de synapse le plus courant chez les vertébrés. Ce sont des épaississements bulbeux des terminaisons nerveuses appelés plaques synaptiques et situé à proximité immédiate de l'extrémité de la dendrite. Le cytoplasme de la plaque synaptique contient des mitochondries, un réticulum endoplasmique lisse, des microfilaments et de nombreux les vésicules synaptiques. Chaque bulle mesure environ 50 nm de diamètre et contient médiateur Substance qui transmet les signaux nerveux à travers la synapse. La membrane de la plaque synaptique dans la zone de la synapse elle-même s'épaissit en raison du compactage du cytoplasme et forme membrane présynaptique. La membrane dendritique au niveau de la synapse est également épaissie et forme membrane post-synaptique. Ces membranes sont séparées par un espace - fente synaptique environ 20 nm de large. La membrane présynaptique est conçue de telle manière que les vésicules synaptiques peuvent s'y attacher et que les neurotransmetteurs peuvent être libérés dans la fente synaptique. La membrane postsynaptique contient de grosses molécules protéiques qui agissent comme récepteurs médiateurs et de nombreux chaînes Et pores(généralement fermé), à travers lequel les ions peuvent pénétrer dans le neurone postsynaptique (voir Fig. 16.10, A).

Les vésicules synaptiques contiennent un neurotransmetteur qui se forme soit dans le corps du neurone (et pénètre dans la plaque synaptique après avoir traversé tout l'axone), soit directement dans la plaque synaptique. Dans les deux cas, la synthèse du médiateur nécessite des enzymes qui se forment dans le corps cellulaire sur les ribosomes. Dans la plaque synaptique, les molécules de neurotransmetteurs sont « emballées » dans des vésicules dans lesquelles elles sont stockées jusqu'à leur libération. Les principaux médiateurs du système nerveux des vertébrés - acétylcholine Et norépinéphrine, mais il existe d'autres médiateurs dont nous parlerons plus tard.

L'acétylcholine est un dérivé de l'ammonium dont la formule est représentée sur la fig. 16.9. C'est le premier médiateur connu ; en 1920, Otto Levi l'isola des terminaisons des neurones parasympathiques du nerf vague du cœur de grenouille (section 16.2). La structure de la norépinéphrine est discutée en détail dans la Sec. 16.6.6. Les neurones qui libèrent de l'acétylcholine sont appelés cholinergique, et libérant de la noradrénaline - adrénergique.

Mécanismes de transmission synaptique

On pense que l'arrivée d'un influx nerveux dans la plaque synaptique provoque une dépolarisation de la membrane présynaptique et une augmentation de sa perméabilité aux ions Ca 2+. Les ions Ca 2+ entrant dans la plaque synaptique provoquent la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane présynaptique et la libération de leur contenu hors de la cellule. (exocytose), le faisant entrer dans la fente synaptique. Tout ce processus s'appelle conjugaison électrosécrétoire. Après la libération du médiateur, le matériau des vésicules est utilisé pour former de nouvelles vésicules remplies de molécules médiatrices. Chaque flacon contient environ 3 000 molécules d'acétylcholine.

Les molécules émettrices diffusent à travers la fente synaptique (ce processus prend environ 0,5 ms) et se lient aux récepteurs situés sur la membrane postsynaptique qui peuvent reconnaître la structure moléculaire de l'acétylcholine. Lorsqu'une molécule réceptrice se lie à un médiateur, sa configuration change, ce qui entraîne l'ouverture des canaux ioniques et l'entrée d'ions dans la cellule postsynaptique, provoquant dépolarisation ou hyperpolarisation(Fig. 16.4, A) ses membranes, en fonction de la nature du médiateur libéré et de la structure de la molécule réceptrice. Les molécules médiatrices qui ont provoqué une modification de la perméabilité de la membrane postsynaptique sont immédiatement éliminées de la fente synaptique soit par leur réabsorption par la membrane présynaptique, soit par diffusion depuis la fente ou hydrolyse enzymatique. Quand cholinergique synapses, l'acétylcholine située dans la fente synaptique est hydrolysée par l'enzyme acétylcholinestérase situé sur la membrane post-synaptique. À la suite de l'hydrolyse, de la choline se forme, elle est réabsorbée dans la plaque synaptique et y est à nouveau transformée en acétylcholine, qui est stockée dans les vésicules (Fig. 16.10).

DANS passionnant Dans les synapses, sous l'action de l'acétylcholine, des canaux sodiques et potassiques spécifiques s'ouvrent, et les ions Na + pénètrent dans la cellule, et les ions K + en sortent selon leurs gradients de concentration. Le résultat est une dépolarisation de la membrane postsynaptique. Cette dépolarisation est appelée potentiel postsynaptique excitateur(VPSP). L'amplitude de l'EPSP est généralement faible, mais sa durée est plus longue que celle du potentiel d'action. L'amplitude de l'EPSP change progressivement, ce qui suggère que le neurotransmetteur est libéré par portions, ou « quanta », et non sous la forme de molécules individuelles. Apparemment, chaque quantum correspond à la libération d'un médiateur par une vésicule synaptique. Un seul EPSP est généralement incapable d’induire le seuil de dépolarisation requis pour qu’un potentiel d’action se produise. Mais les effets dépolarisants de plusieurs EPSP s’additionnent, et ce phénomène est appelé addition. Deux ou plusieurs EPSP se produisant simultanément au niveau de différentes synapses du même neurone peuvent collectivement induire une dépolarisation suffisante pour exciter un potentiel d'action dans un neurone postsynaptique. C'est appelé sommation spatiale. La libération rapidement répétée du médiateur à partir des vésicules d'une même plaque synaptique sous l'action d'un stimulus intense provoque des EPSP séparés qui se succèdent si souvent dans le temps que leurs effets se résument également et provoquent un potentiel d'action dans le neurone postsynaptique. . On l'appelle sommation temporaire. Ainsi, des impulsions peuvent survenir dans un seul neurone postsynaptique, soit à la suite d'une faible stimulation de plusieurs neurones présynaptiques qui lui sont associés, soit à la suite d'une stimulation répétée d'un de ses neurones présynaptiques. DANS frein synapses, la libération du médiateur augmente la perméabilité de la membrane postsynaptique en ouvrant des canaux spécifiques pour les ions K + et Cl -. En se déplaçant le long des gradients de concentration, ces ions provoquent une hyperpolarisation membranaire, appelée potentiel post-synaptique inhibiteur(TPSP).

Les médiateurs eux-mêmes n'ont pas de propriétés excitatrices ou inhibitrices. Par exemple, l'acétylcholine a un effet excitateur au niveau de la plupart des jonctions neuromusculaires et autres synapses, mais provoque une inhibition au niveau des jonctions neuromusculaires du cœur et des muscles viscéraux. Ces effets opposés sont dus aux événements qui se déroulent sur la membrane postsynaptique. Les propriétés moléculaires du récepteur déterminent quels ions entreront dans le neurone postsynaptique, et ces ions, à leur tour, déterminent la nature du changement des potentiels postsynaptiques, comme décrit ci-dessus.

synapses électriques

Chez de nombreux animaux, notamment les coelentérés et les vertébrés, la transmission des impulsions à travers certaines synapses s'effectue en faisant passer un courant électrique entre les neurones pré- et post-synaptiques. La largeur de l'espace entre ces neurones n'est que de 2 nm et la résistance totale au courant provenant des membranes et au fluide remplissant l'espace est très faible. Les impulsions traversent les synapses sans délai et leur transmission n'est pas affectée par les médicaments ou autres produits chimiques.

jonction neuromusculaire

La jonction neuromusculaire est un type spécialisé de synapse entre les terminaisons d'un motoneurone (motoneurone) et endomysium fibres musculaires (section 17.4.2). Chaque fibre musculaire possède une zone spécialisée - plaque d'extrémité de moteur, où l'axone d'un motoneurone (motoneurone) se ramifie, formant des branches non myélinisées d'environ 100 nm d'épaisseur, passant dans des rainures peu profondes le long de la surface de la membrane musculaire. La membrane de la cellule musculaire - le sarcolemme - forme de nombreux plis profonds appelés plis postsynaptiques (Fig. 16.11). Le cytoplasme des terminaisons des motoneurones est similaire au contenu d'une plaque synaptique et libère de l'acétylcholine lors de la stimulation en utilisant le même mécanisme que celui mentionné ci-dessus. Des changements dans la configuration des molécules réceptrices situées à la surface du sarcolemme entraînent une modification de sa perméabilité au Na + et au K +, et par conséquent, une dépolarisation locale se produit, appelée potentiel de la plaque d'extrémité(PKP). Cette dépolarisation est tout à fait suffisante en ampleur pour l'apparition d'un potentiel d'action, qui se propage le long du sarcolemme profondément dans la fibre le long du système de tubules transversaux ( Système T) (section 17.4.7) et provoque la contraction du muscle.

Fonctions des synapses et des jonctions neuromusculaires

La fonction principale des synapses interneuronales et des jonctions neuromusculaires est de transmettre un signal des récepteurs aux effecteurs. De plus, la structure et l'organisation de ces sites de sécrétion chimique déterminent un certain nombre de caractéristiques importantes de la conduction de l'influx nerveux, qui peuvent être résumées comme suit :

1. Transmission unidirectionnelle. La libération du médiateur de la membrane présynaptique et la localisation des récepteurs sur la membrane postsynaptique permettent la transmission des signaux nerveux le long de cette voie dans une seule direction, ce qui assure la fiabilité du système nerveux.

2. Gagner. Chaque impulsion nerveuse provoque la libération d'une quantité suffisante d'acétylcholine au niveau de la jonction neuromusculaire pour provoquer une réponse se propageant dans la fibre musculaire. De ce fait, les influx nerveux arrivant à la jonction neuromusculaire, aussi faibles soient-ils, peuvent provoquer une réponse effectrice, ce qui augmente la sensibilité du système.

3. adaptation ou hébergement. Avec une stimulation continue, la quantité de médiateur libérée dans la synapse diminue progressivement jusqu'à ce que les réserves de médiateur soient épuisées ; puis ils disent que la synapse est fatiguée et que la transmission ultérieure des signaux qui leur est adressée est inhibée. La valeur adaptative de la fatigue est qu’elle évite les dommages à l’effecteur dus à une surexcitation. L'adaptation a également lieu au niveau du récepteur. (Voir la description à la section 16.4.2.)

4. L'intégration. Un neurone postsynaptique peut recevoir des signaux d'un grand nombre de neurones présynaptiques excitateurs et inhibiteurs (convergence synaptique) ; dans ce cas, le neurone postsynaptique est capable de résumer les signaux de tous les neurones présynaptiques. Grâce à la sommation spatiale, le neurone intègre les signaux provenant de nombreuses sources et produit une réponse coordonnée. Dans certaines synapses, une facilitation se produit, consistant dans le fait qu'après chaque stimulus, la synapse devient plus sensible au stimulus suivant. Ainsi, des stimuli faibles successifs peuvent provoquer une réponse, et ce phénomène est utilisé pour augmenter la sensibilité de certaines synapses. La facilitation ne peut pas être considérée comme une sommation temporaire : il y a un changement chimique dans la membrane postsynaptique, et non une sommation électrique des potentiels membranaires postsynaptiques.

5. Discrimination. La sommation temporelle au niveau de la synapse permet de filtrer les faibles impulsions de fond avant qu'elles n'atteignent le cerveau. Par exemple, les extérocepteurs de la peau, des yeux et des oreilles reçoivent en permanence des signaux de l'environnement qui n'ont pas d'importance particulière pour le système nerveux : seulement changements intensités de stimulus conduisant à une augmentation de la fréquence des impulsions, ce qui assure leur transmission à travers la synapse et la bonne réponse.

6. Freinage. La signalisation à travers les synapses et les jonctions neuromusculaires peut être inhibée par certains agents bloquants qui agissent sur la membrane postsynaptique (voir ci-dessous). Une inhibition présynaptique est également possible, si à l'extrémité de l'axone juste au-dessus de cette synapse se termine un autre axone, formant ici une synapse inhibitrice. Lorsqu’une telle synapse inhibitrice est stimulée, le nombre de vésicules synaptiques déchargées dans la première synapse excitatrice diminue. Un tel dispositif permet de modifier l'impact d'un neurone présynaptique donné à l'aide de signaux provenant d'un autre neurone.

Effets chimiques sur la synapse et la jonction neuromusculaire

Les produits chimiques remplissent de nombreuses fonctions différentes dans le système nerveux. Les effets de certaines substances sont répandus et bien compris (comme les effets excitateurs de l’acétylcholine et de l’adrénaline), tandis que les effets d’autres sont locaux et pas encore suffisamment clairs. Certaines substances et leurs fonctions sont données dans le tableau. 16.2.

On pense que certains médicaments utilisés pour traiter les troubles mentaux tels que l’anxiété et la dépression interfèrent avec la transmission chimique au niveau des synapses. De nombreux tranquillisants et sédatifs (antidépresseur tricyclique imipramine, réserpine, inhibiteurs de la monoamine oxydase, etc.) exercent leur effet thérapeutique en interagissant avec des médiateurs, leurs récepteurs ou des enzymes individuelles. Par exemple, les inhibiteurs de la monoamine oxydase inhibent l'enzyme impliquée dans la dégradation de l'adrénaline et de la noradrénaline et exercent très probablement leur effet thérapeutique dans la dépression en augmentant la durée de ces médiateurs. Type hallucinogènes diéthylamide de l'acide lysergique Et mescaline, reproduire l'action de certains médiateurs naturels du cerveau ou supprimer l'action d'autres médiateurs.

Une étude récente sur les effets de certains analgésiques, opiacés, héroïne Et morphine- a montré que dans le cerveau des mammifères il y a des (endogène) substances qui provoquent un effet similaire. Toutes ces substances qui interagissent avec les récepteurs opiacés sont collectivement appelées endorphines. À ce jour, de nombreux composés de ce type ont été découverts ; parmi eux, le groupe de peptides relativement petits appelés enképhalines(méth-enképhaline, β-endorphine, etc.). On pense qu’ils suppriment la douleur, affectent les émotions et sont liés à certaines maladies mentales.

Tout cela a ouvert de nouvelles voies pour étudier les fonctions cérébrales et les mécanismes biochimiques qui sous-tendent la gestion et le traitement de la douleur grâce à des méthodes aussi diverses que la suggestion, l'hypnose, l'hypnose ou la suggestion. et l'acupuncture. De nombreuses autres substances de type endorphine restent à isoler, leur structure et leurs fonctions à établir. Avec leur aide, il sera possible d'avoir une image plus complète du travail du cerveau, et ce n'est qu'une question de temps, car les méthodes d'isolement et d'analyse des substances présentes en si petites quantités sont constamment améliorées.

Synapse - structures spécialisées qui assurent le transfert de l'excitation d'une cellule excitable à une autre. Le concept de SINAPSE a été introduit en physiologie par C. Sherrington (connexion, contact). La synapse assure la communication fonctionnelle entre les cellules individuelles. Ils sont divisés en neuronerfs, neuromusculaires et synapses de cellules nerveuses avec cellules sécrétoires (neuro-glandulaires). Il existe trois divisions fonctionnelles dans un neurone : le soma, la dendrite et l'axone. Il existe donc toutes les combinaisons possibles de contacts entre neurones. Par exemple, axo-axonal, axo-somatique et axo-dendritique.

Classification.

1) par localisation et appartenance aux structures concernées :

- périphérique(neuromusculaire, neurosécrétoire, récepteur-neuronal) ;

- centrale(axo-somatique, axo-dendritique, axo-axonal, somato-dendritique, somato-somatique) ;

2) mécanisme d'action - excitateur et inhibiteur;

3) à un moyen de transmission de signaux - chimique, électrique, mixte.

4) les produits chimiques sont classés selon le médiateur, à l'aide duquel le transfert est effectué - cholinergique, adrénergique, sérotoninergique, glycinergique. etc.

Structure synaptique.

La synapse se compose des éléments principaux suivants :

Membrane présynaptique (dans la synapse neuromusculaire - c'est la plaque terminale) :

membrane post-synaptique ;

fente synaptique. La fente synaptique est remplie de tissu conjonctif contenant des oligosaccharides, qui joue le rôle de structure de support pour les deux cellules en contact.

Le système de synthèse et de libération du médiateur.

son système d'inactivation.

Dans la synapse neuromusculaire, la membrane présynaptique fait partie de la membrane du nerf se terminant dans la zone de son contact avec la fibre musculaire, la membrane postsynaptique fait partie de la membrane de la fibre musculaire.

La structure de la synapse neuromusculaire.

1 - fibre nerveuse myélinisée ;

2 - nerf se terminant par des vésicules médiatrices ;

3 - membrane sous-synaptique de la fibre musculaire ;

4 - fente synaptique ;

Membrane 5-postsynaptique de la fibre musculaire ;

6 - myofibrilles;

7 - sarcoplasme;

8 - potentiel d'action des fibres nerveuses ;

9 - potentiel de plaque d'extrémité (EPSP) :

10 - le potentiel d'action de la fibre musculaire.

La partie de la membrane postsynaptique opposée à la membrane présynaptique est appelée membrane sous-synaptique. Une caractéristique de la membrane sous-synaptique est la présence de récepteurs spéciaux sensibles à un certain médiateur et la présence de canaux chimiodépendants. Dans la membrane postsynaptique, en dehors de la sous-synaptique, se trouvent des canaux dépendants du potentiel.

Le mécanisme de transmission de l'excitation dans les synapses excitatrices chimiques. En 1936, Dale démontra que lorsqu’un nerf moteur est stimulé, l’acétylcholine est libérée dans le muscle squelettique au niveau de ses terminaisons. Dans les synapses à transmission chimique, l'excitation est transmise à l'aide de médiateurs (médiateurs).Les médiateurs sont des substances chimiques qui assurent la transmission de l'excitation dans les synapses. Le médiateur dans la synapse neuromusculaire est l'acétylcholine, dans les synapses nerveuses excitatrices et inhibitrices - l'acétylcholine, les catécholamines - l'adrénaline, la noradrénaline, la dopamine ; la sérotonine ; acides aminés neutres - glutamine, aspartique; acides aminés acides - glycine, acide gamma-aminobutyrique ; polypeptides : substance P, enképhaline, somatostatine ; autres substances : ATP, histamine, prostaglandines.

Les médiateurs, selon leur nature, sont répartis en plusieurs groupes :

Monoamines (acétylcholine, dopamine, noradrénaline, sérotonine.);

Acides aminés (acide gamma-aminobutyrique - GABA, acide glutamique, glycine, etc.) ;

Neuropeptides (substance P, endorphines, neurotensine, ACTH, angiotensine, vasopressine, somatostatine, etc.).

L'accumulation du médiateur dans la formation présynaptique se produit en raison de son transport depuis la région périnucléaire du neurone à l'aide d'un axe rapide ; synthèse d'un médiateur présent dans les terminaisons synaptiques à partir de ses produits de clivage ; recapture du neurotransmetteur de la fente synaptique.

La terminaison nerveuse présynaptique contient des structures nécessaires à la synthèse des neurotransmetteurs. Après synthèse, le neurotransmetteur est conditionné en vésicules. Lorsqu'elles sont stimulées, ces vésicules synaptiques fusionnent avec la membrane présynaptique et le neurotransmetteur est libéré dans la fente synaptique. Il diffuse vers la membrane postsynaptique et s'y lie à un récepteur spécifique. Suite à la formation du complexe neurotransmetteur-récepteur, la membrane postsynaptique devient perméable aux cations et se dépolarise. Il en résulte un potentiel post-synaptique excitateur puis un potentiel d'action. Le médiateur est synthétisé dans la terminaison présynaptique à partir du matériel fourni ici par transport axonal. Le médiateur est "inactivé", c'est-à-dire est soit clivé, soit retiré de la fente synaptique par un mécanisme de transport inverse vers le terminal présynaptique.

La valeur des ions calcium dans la sécrétion du médiateur.

La sécrétion du médiateur est impossible sans la participation des ions calcium à ce processus. Lors de la dépolarisation de la membrane présynaptique, le calcium pénètre dans la terminaison présynaptique via des canaux calciques spécifiques tension-dépendants dans cette membrane. La concentration de calcium dans l'axoplasme est de 110 -7 M, avec l'entrée de calcium et l'augmentation de sa concentration à 110 - La sécrétion du médiateur 4 M se produit. La concentration de calcium dans l'axoplasme après la fin de l'excitation est réduite par le travail des systèmes : transport actif depuis le terminal, absorption par les mitochondries, liaison par les systèmes tampons intracellulaires. Au repos, une vidange irrégulière des vésicules se produit, avec libération non seulement de molécules uniques du médiateur, mais également de portions, quanta du médiateur. Le quantum d’acétylcholine comprend environ 10 000 molécules.