Fonctionnement du système nerveux 1 : intégration synaptique

Ton e-prof de soutien scolaire en ligne te propose ce cours de SVT spécial terminale S sur le fonctionnement du système nerveux. Dans ce chapitre : l’intégration synaptique.

Tu peux réviser ici les bases de la structure des neurones et de la synapse

Les neurones communiquent avec leurs cellules cibles par des messages nerveux (= potentiel d’action = PA)) reconnaissables à leurs quatre phases et codés en fréquence : plus l’intensité de la stimulation est forte, plus la fréquence des trains de potentiel d’action est élevée.

Chaque neurone admet une valeur minimale ( = seuil) de l’intensité de la stimulation en dessous de laquelle il n’émet aucun PA (= « rien ») et à partir de laquelle il répond par un train de PA d’amplitude d’emblée maximale (« tout ») : c’est la loi du tout ou rien.

Qu’est-ce qu’une synapse ?

La synapse est le structure de contact entre l’axone d’un neurone dit pré-synaptique et un soma (ou corps cellulaire) ou une dendrite post-synaptique. Un soma donné (en rouge) reçoit chaque instant de multiples messages présynaptiques (en jaune et violet) qui constituent, pour lui, autant de stimulations élémentaires susceptibles d’induire l’émission d’un nouveau trains de PA. Quelles sont les conditions de cette émission ?

A la stimulation 1 (St1) de 3 nA, la partie post-synaptique somatique n’émet aucun PA : la dépolarisation observée ne présente pas les 4 phases caractéristiques du PA et ne se propage pas le long de l’axone, preuve que le seuil de stimulation de ce neurone n’est pas encore atteint. Cette dépolarisation de faible amplitude est appelée potentiel post-synaptique excitateur (= PPSE), car elle rapproche, sans l’atteindre, le potentiel de membrane du seuil de naissance d’un vrai PA. La synapse est alors qualifiée d’excitatrice. C’est la nature du neurotransmetteur (voire de ses récepteurs situés sur la membrane post-synaptique) qui induit cette fonction synaptique.

A l’inverse, l’application de deux stimulations de 3 nA séparées de seulement 0,9 ms induit l’addition des deux PPSE qui permettent de générer un véritable PA post-synaptique qui se propage le long de l’axone.

Avec la stimulation 2 (St2) de 9 nA, la membrane post-synaptique s’hyperpolarise donc s’éloigne du potentiel membranaire, seuil de naissance d’un PA : c’est donc un potentiel post-synaptique inhibiteur (= PPSI) qui ne se propage pas non plus le long de l’axone. La synapse est ainsi qualifiée d’inhibitrice.

A chaque instant, un même soma reçoit de multiples PPS issus des nombreuses afférences qu’il reçoit. La somme algébrique de ces PPS génère :

– un PPSE résultant, qui :

* atteint au moins le seuil de naissance d’un PA émis au niveau du cône d’émergence et transmissible le long de l’axone ;

OU

* n’atteint pas le seuil de naissance d’un PA et reste donc à l’état de PPSE qui s’amortit très vite et ne génère aucun PA.

– un PPSI qui hyperpolarise la membrane post-synaptique, s’amortit très vite au sein du soma et n’induit aucun PA au niveau du cône d’émergence.

Ainsi, l’intégration synaptique permet la régulation de l’activité neuronale.