Régulation de la transmission synaptique
Vue d'ensemble

La transmission synaptique, comme tout mécanisme physiologique, doit être soumise à un rétrocontrôle (feed-back) pour maintenir les paramètres dans des limites physiologiques ( homéostasie).

Ce contrôle s'exerce à plusieurs niveaux :

• au niveau de la terminaison synaptique,
• au niveau du neurone,
• au niveau du circuit dans lequel le neurone est impliqué.

Cette adaptation neuronale est essentielle pour faire face à une situation physiologique nouvelle.

Vue d'ensemble

1. La régulation synaptique est très complexe.

• Elle consiste le plus souvent en une rétroaction négative (feed-back négatif), i.e. sens inverse de l'effet provoqué.
• Toutefois, on peut assister aussi à une rétroaction positive, i.e. l'action initiale est au contraire renforcée.

2. La cinétique de la régulation varie entre quelques secondes et plusieurs semaines.

• Les processus les plus rapides s'exercent au niveau de l'ouverture des canaux ioniques.
• Les plus lents demandent l'intervention de régulation génique, i.e. au niveau du noyau, pour synthétiser des protéines.

3. L'autorégulation est la régulation exercée par la synapse elle-même, l'hétérorégulation est la régulation exercée par une autre synapse, ou par un mécanisme non synaptique.

Formes de régulation

Régulation présynaptique

1. La régulation présynaptique peut s'effectuer grâce aux récepteurs :

• par les récepteurs présynaptiques,
• par l'inhibition présynaptique, synapse axo-axonale, i.e. l'axone inhibiteur forme une synapse non pas avec le neurone, mais avec l'extrémité de l'axone excitateur.

2. La régulation présynaptique, indépendante des récepteurs, fait intervenir :

• la potentialisation et la dépression synaptiques,
• la facilitation neuronale et l'occlusion ( sommations algébriques des potentiels postsynaptiques),
• l'efficacité de boutons synaptiques somatiques et dendritiques ( résistance d'entrée du neurone).

3. La neuromodulation peut aussi être considérée comme une régulation présynaptique.

Régulation postsynaptique

La régulation postsynaptique s'exerce exclusivement sur les récepteurs.

1. La régulation quantitative, i.e. la densité des récepteurs postsynaptiques, est régulée :

• négativement, i.e. down-regulation,
• positivement, i.e. up-régulation.

2. La régulation qualitative est liée aux changements de sensibilité des récepteurs :

• à un changement d'affinité du récepteur, i.e. désensibilisation et hypersensibilisation,
• à un changement d'activité du récepteur, i.e. de couplage.

Régulations homéostasiques

Dans la régulation synaptique, il ne faut pas oublier le rôle d'autres structures.

1. Le compartiment extracellulaire va influencer le comportement neuronal.

• D'une part, sa composition, par exemple en ions K⁺, peut modifier l'excitabilité neuronale.
• D'autre part, son volume intervient également : par exemple, les cellules CA1 de l'hippocampe sont baignées par un faible volume de liquide extracellulaire, i.e. les variations de concentration ionique sont plus rapides.
• Enfin, l'activité électrique des groupes de neurones produisent des champs électriques faibles qui se propagent selon la conductibilité des milieux et peuvent faciliter ou inhiber les effets synaptiques.

2. Les synapses électriques, par leurs jonctions ouvertes ou communicantes entre les membranes plasmiques de deux neurones adjacents, permettent une synchronisation de l'activité de neurones en interaction fonctionnelle.

3. Le rôle des cellules gliales, et en particulier des astrocytes, est primordiale ( synapse tripartite).

En effet, les astrocytes sont pourvus :

• de nombreux canaux ioniques (voltage-dépendants et mécano-dépendants, sensibles à l'étirement),
• de pompes (à sodium et à calcium) et de transporteurs,
• de récepteurs membranaires à de très nombreux ligands comme les neurotransmetteurs, les cytokines, les prostaglandines…),
• de jonctions communicantes avec les cellules voisines (neurones et autres cellules gliales).

Autres régulations

1. D'une part, la synthèse, la libération des neurotransmetteurs et la densité des récepteurs peuvent fluctuer selon des rythmes, qu'ils soient circadiens et saisonniers.

• Les changements biologiques circadiens dans le SNC modifient les effets des médicaments centraux. Ce phénomène devient très important pour les anesthésiques et les hypnotiques. Par exemple, les doses d'antihistaminiques induisant une somnolence donnée peuvent varier du simple au double selon l'heure de l'administration et selon l'individu.C'est le cas de la mélatonine et des monoamines.
• Les capacités mnésiques évoluent le long de la journée avec une acquisition à court terme meilleure le matin, à long terme meilleur l'après-midi.

2. Des différences génétiques expliquent les variabilités individuelles des traitements psychotropes.

 

 

La seule personne qui ait réussi à tout faire pour vendredi, c'est Robinson Crusoë !