Neurotransmetteurs : Les messagers chimiques du corps
Non seulement les signaux neuronaux se déplacent par des charges électriques à l’intérieur du neurone, mais ils se déplacent aussi par transmission chimique entre les neurones. Les neurones sont séparés par des zones de jonction appelées synapses, zones où les boutons terminaux à l’extrémité de l’axone d’un neurone touchent presque, mais pas tout à fait, les dendrites d’un autre neurone. Les synapses remplissent une fonction remarquable car elles permettent à chaque axone de communiquer avec de nombreuses dendrites des cellules voisines. Comme un neurone peut avoir des connexions synaptiques avec des milliers d’autres neurones, les liens de communication entre les neurones du système nerveux permettent un système de communication très sophistiqué.
Lorsque l’impulsion électrique du potentiel d’action atteint l’extrémité de l’axone, elle signale aux boutons terminaux de libérer des neurotransmetteurs dans la synapse. Un neurotransmetteur est un produit chimique qui relaie les signaux à travers les synapses entre les neurones. Les neurotransmetteurs traversent l’espace synaptique entre le bouton terminal d’un neurone et les dendrites d’autres neurones, où ils se lient aux dendrites des neurones voisins. En outre, différents boutons terminaux libèrent différents neurotransmetteurs, et différentes dendrites sont particulièrement sensibles à différents neurotransmetteurs. Les dendrites n’admettent les neurotransmetteurs que s’ils ont la bonne forme pour s’adapter aux sites récepteurs du neurone récepteur. C’est pourquoi les sites récepteurs et les neurotransmetteurs sont souvent comparés à une serrure et une clé (figure 3.5 « La synapse »).
Figure 3.5 La synapse
Lorsque l’influx nerveux atteint le bouton terminal, il déclenche la libération de neurotransmetteurs dans la synapse. Les neurotransmetteurs s’insèrent dans les récepteurs des dendrites récepteurs à la manière d’une serrure et d’une clé.
Lorsque les neurotransmetteurs sont acceptés par les récepteurs des neurones récepteurs, leur effet peut être soit excitateur (c’est-à-dire qu’ils rendent la cellule plus susceptible de se déclencher), soit inhibiteur (c’est-à-dire qu’ils rendent la cellule moins susceptible de se déclencher). De plus, si le neurone récepteur est capable d’accepter plus d’un neurotransmetteur, il sera influencé par les processus excitateurs et inhibiteurs de chacun. Si les effets excitateurs des neurotransmetteurs sont plus importants que les influences inhibitrices des neurotransmetteurs, le neurone se rapproche de son seuil de tir, et s’il atteint le seuil, le potentiel d’action et le processus de transfert d’informations à travers le neurone commence.
Les neurotransmetteurs qui ne sont pas acceptés par les sites récepteurs doivent être éliminés de la synapse pour que la prochaine stimulation potentielle du neurone se produise. Ce processus se produit en partie par la décomposition des neurotransmetteurs par des enzymes, et en partie par la recapture, un processus dans lequel les neurotransmetteurs qui sont dans la synapse sont réabsorbés dans les boutons terminaux de transmission, prêts à être à nouveau libérés après que le neurone se déclenche.
Plus de 100 substances chimiques produites dans le corps ont été identifiées comme des neurotransmetteurs, et ces substances ont un effet large et profond sur les émotions, la cognition et le comportement. Les neurotransmetteurs régulent notre appétit, notre mémoire, nos émotions, ainsi que notre action musculaire et nos mouvements. Et comme vous pouvez le voir dans le tableau 3.1 » Les principaux neurotransmetteurs et leurs fonctions « , certains neurotransmetteurs sont également associés à des maladies psychologiques et physiques.
Les drogues que nous pouvons ingérer – que ce soit pour des raisons médicales ou à titre récréatif – peuvent agir comme des neurotransmetteurs pour influencer nos pensées, nos sentiments et notre comportement. Un agoniste est une drogue qui a des propriétés chimiques similaires à un neurotransmetteur particulier et qui imite donc les effets de ce neurotransmetteur. Lorsqu’un agoniste est ingéré, il se lie aux sites récepteurs dans les dendrites pour exciter le neurone, agissant comme si le neurotransmetteur avait été présent en plus grande quantité. Par exemple, la cocaïne est un agoniste du neurotransmetteur dopamine. Comme la dopamine produit des sensations de plaisir lorsqu’elle est libérée par les neurones, la cocaïne crée des sensations similaires lorsqu’elle est ingérée. Un antagoniste est une drogue qui réduit ou arrête les effets normaux d’un neurotransmetteur. Lorsqu’un antagoniste est ingéré, il se lie aux sites récepteurs dans la dendrite, bloquant ainsi le neurotransmetteur. Par exemple, le poison curare est un antagoniste du neurotransmetteur acétylcholine. Lorsque le poison pénètre dans le cerveau, il se fixe sur les dendrites, interrompt la communication entre les neurones et provoque généralement la mort. D’autres médicaments encore agissent en bloquant le recaptage du neurotransmetteur lui-même – lorsque le recaptage est réduit par le médicament, il reste davantage de neurotransmetteur dans la synapse, ce qui augmente son action.
Tableau 3.1 Les principaux neurotransmetteurs et leurs fonctions
| Neurotransmetteur | Description et fonction | Notes |
|---|---|---|
| Acétylcholine (ACh) | Un neurotransmetteur commun utilisé dans la moelle épinière et les neurones moteurs pour stimuler les contractions musculaires. Il est également utilisé dans le cerveau pour réguler la mémoire, le sommeil et le rêve. | La maladie d’Alzheimer est associée à une insuffisance d’acétylcholine. La nicotine est un agoniste qui agit comme l’acétylcholine. |
| Dopamine | Invitée dans le mouvement, la motivation et l’émotion, la dopamine produit des sentiments de plaisir lorsqu’elle est libérée par le système de récompense du cerveau, et elle est également impliquée dans l’apprentissage. | La schizophrénie est liée à une augmentation de la dopamine, tandis que la maladie de Parkinson est liée à une réduction de la dopamine (et les agonistes de la dopamine peuvent être utilisés pour la traiter). |
| Endorphines | Libérées en réponse à des comportements tels que l’exercice vigoureux, l’orgasme et la consommation d’aliments épicés. | Les endorphines sont des analgésiques naturels. Elles sont apparentées aux composés que l’on trouve dans des drogues comme l’opium, la morphine et l’héroïne. La libération d’endorphines crée le high du coureur qui est ressenti après un effort physique intense. |
| GABA (acide gamma-aminobutyrique) | Le principal neurotransmetteur inhibiteur du cerveau. | Un manque de GABA peut entraîner des actions motrices involontaires, y compris des tremblements et des crises. L’alcool stimule la libération de GABA, ce qui inhibe le système nerveux et nous fait sentir ivres. De faibles niveaux de GABA peuvent produire de l’anxiété, et les agonistes du GABA (tranquillisants) sont utilisés pour réduire l’anxiété. |
| Glutamate | Le neurotransmetteur le plus commun, il est libéré dans plus de 90% des synapses du cerveau. Le glutamate est présent dans l’additif alimentaire MSG (glutamate monosodique). | Un excès de glutamate peut provoquer une surstimulation, des migraines et des crises d’épilepsie. |
| Sérotonine | Impliquée dans de nombreuses fonctions, notamment l’humeur, l’appétit, le sommeil et l’agressivité. | De faibles niveaux de sérotonine sont associés à la dépression, et certains médicaments conçus pour traiter la dépression (connus sous le nom d’inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine, ou ISRS) servent à empêcher leur recapture. |
Points clés
- Le système nerveux central (SNC) est l’ensemble des neurones qui constituent le cerveau et la moelle épinière.
- Le système nerveux périphérique (SNP) est l’ensemble des neurones qui relient le SNC à notre peau, nos muscles et nos glandes.
- Les neurones sont des cellules spécialisées, présentes dans le système nerveux, qui transmettent des informations. Les neurones contiennent une dendrite, un soma et un axone.
- Certains axones sont recouverts d’une substance grasse appelée gaine de myéline, qui entoure l’axone, agissant comme un isolant et permettant une transmission plus rapide du signal électrique
- La dendrite est une extension en forme d’arbre qui reçoit des informations d’autres neurones et transmet une stimulation électrique au soma.
- L’axone est une fibre allongée qui transfère l’information du soma aux boutons terminaux.
- Les neurotransmetteurs relaient l’information chimiquement des boutons terminaux et à travers les synapses aux dendrites réceptrices en utilisant une sorte de système de verrouillage et de clé.
- Les nombreux neurotransmetteurs différents travaillent ensemble pour influencer la cognition, la mémoire et le comportement.
- Les agonistes sont des médicaments qui imitent les actions des neurotransmetteurs, tandis que les antagonistes sont des médicaments qui bloquent l’action des neurotransmetteurs.
Exercices et pensée critique
- Dessinez un neurone et identifiez ses principales parties.
- Imaginez une action que vous effectuez tous les jours et expliquez comment les neurones et les neurotransmetteurs pourraient travailler ensemble pour vous aider à effectuer cette action.