Neurophysiologie : synapses
Classification et morphologie
- En construction
Une synapse (du grec syn, ensemble et haptein, toucher, saisir) désigne une zone de contact fonctionnelle qui s'établit, par les neurites (axone et/ou dendrites) :
- entre deux neurones (synapses neuro-neuronales),
- un neurone et une autre cellule, musculaire ou glandulaire (synapses neuro-effectrices).
La synapse assure la conversion d'un potentiel d'action déclenché dans le neurone présynaptique en un signal dans la cellule postsynaptique.
Sir Charles Scott Sherrington (1857-1952), neurophysiologiste, histologiste, bacteriologiste et pathologiste anglais qui reçut le prix Nobel en 1932 pour son travail sur les fonctions neuronales, fut le premier en 1897 à employer le mot " synapse " pour désigner le point de contact entre deux neurones.
Pour certains types cellulaires comme les cellules pyramidales ou les cellules de Purkinje..., 40 % de leur surface membranaire est couverte de synapses.
- Un neurone peut posséder 1000 à 10 000 synapses à sa surface.
- Le cerveau comporte à peu près 1010 neurones.
Un mm3 de substance grise du cortex peut contenir 5 milliards de synapses, d'où la difficulté à comprendre le cerveau !
Classifications des synapses
selon leur mode de transmission
Les synapses peuvent être classées selon leur mode de transmission, i.e. classification fonctionnelle ou physiologique.
1. Les synapses chimiques, très majoritaires (environ 99 % des synapses), utilisent un neurotransmetteur pour transmettre l'information.
2. Les synapses électriques utilisent des jonctions communicantes (gap-junction) pour transmettre l'information directement d'une cellule à l'autre sans intremédiare chimique.
La fente synaptique est de l'ordre de 2 nanomètres pour les synapses électriques, mais entre 10 et 40 nm pour les synapses chimiques.
3. Les synapses mixtes associent les deux types de connections précédentes., présentes par exemple dans les noyaux vestibulaires.
Dans vetopsy.fr, quand le terme synapse est employé, il faut comprendre synapse chimique, sinon le mot est précisé.
Selon le contact de leurs neurites
Les synapses peuvent être classées suivant la zone de contact des neurites.
1. Suivant les contacts entre neurones, on distingue des synapses neuro-neuronales, i.e. synapses du système nerveux central.
Les synapses les plus fréquentes sont :
- les synapses axo-dendritiques,
- les synapses axo-somatiques.
Les synapses moins fréquentes sont :
- des synapses axo-axoniques,
- des synapses dendro-dendritiques,
- dendro-somatiques.
2. Les synapses du système nerveux périphérique sont appelées synapses neuro-effectrices.
La jonction neuromusculaire ou plaque motrice est le contacts entre un neurone, appelé motoneurone, avec les fibres musculaires striées.
La jonction neuromusculaire (plaque motrice) est traitée dans un chapitre spécial.
Les contacts entre le système nerveux et les muscles lisses ou les cellules glandulaires n'ont pas de nom particulier.
Selon l'effet postsynaptique
Les synapses peuvent être :
- excitatrices,
- inhibitrices.
Morphologie des synapses
Structure générale
La synapse, malgré une grande variété dans son organisation, est constitué de trois parties.
1. La structure présynaptique est constitué par le bouton terminal, i.e. renflement axonal.
2. La structure postsynaptique est caractérisé par un plateau (opacité) comprenant une zone dense sous-membranaire, la densité postsynaptique, associé au cytosquelette.
3. La fente synaptique sépare ces deux éléments et empêche leur communication directe.
La structure synaptique est traitée dans un chapitre spécial.
Disposition synaptique
1. On peut classer les synapses en trois types :
- le type " en passant ", i.e. répartie le long de l'axone, comme dans les synapses avec les fibres musculaires lisses, avec des varicosités, i.e. turgescence axonale, dans des régions synaptiques où se trouve une forte densité de vésicules de sécrétion de neurotransmetteurs,
- le type " en bouton ", i.e. sur la partie terminale,
- le type multiple, i.e. les synapses sont imbriquées et plusieurs axones et dendrites forment des complexes gloméruliformes qui interviennent vraisemblablement dans la neuromodulation.
2. On peut classer aussi les synapses selon la disposition des terminaisons axonales et des éléments postsynaptiques :
- simple ou ramifiée,
- droite,
- invaginée,
- épineuse, très fréquemment localisée au niveau dendritique, i.e. l'élément postsynaptique est proéminent ( épine dendritique).
Au niveau des dendrites apicales des grandes cellules pyramidales, le renflement terminal de l'axone entoure l'ensemble de l'épine qui se ramifie et qui porte de nombreuses zones de contact synaptique.
3. Certaines régions possèdent des synapses typiques ( variations de structure synaptique) comme :
- les types Gray I (excitatrices) et Gray II (inhibitrices) du néocortex,
- les syapses génates appelées calices de Held sur les cellules globulaires " touffues " (globular bushy cells) du noyau olivaire supérieur impliqué dans l'audition…