Synapse

La synapse est un espace microscopique qui sépare deux neurones. Bien que son épaisseur ne dépasse pas quelques dizaines de nanomètres, elle joue un rôle crucial dans la transmission de l’information nerveuse. L’activation d’un neurone génère, un signal électrique appelé potentiel d’action entrainant la libération des neurotransmetteurs dans la synapse. Ces molécules chimiques traversent alors la fente synaptique pour atteindre les récepteurs situés sur la membrane des neurones environnants, déclenchant ou modulant un potentiel d’action dans les neurones suivants.

La synapse est hautement structurée, contenant des protéines et enzymes qui régulent la libération, la diffusion et la dégradation des neurotransmetteurs. Ce mécanisme garantit que l’information circule avec précision et rapidité, permettant au cerveau de coordonner des fonctions complexes comme le mouvement, l’apprentissage, ou la mémoire.

Différents types de synapses

Il existe plusieurs types de synapses peuvent être :

• synapses axosomatiques (entre un axone du neurone A et la membrane du corps cellulaire du neurone B),
• synapses axo-axoniques (entre deux axones A et B),
• synapses axodendritiques (entre un axone du neurone A et une dendrite du neurone B),
• synapses dendrodendritiques (entre deux dendrites).

Structure et mécanismes de la transmission synaptique

La synapse est composée de trois éléments principaux : 

• le bouton terminal du neurone présynaptique
• la fente synaptique
• la membrane postsynaptique

Le bouton terminal concentre les vésicules synaptiques, qui stockent les neurotransmetteurs. L’arrivée d’un potentiel d’action ouvre les canaux calciques voltage-dépendants, provoquant la fusion des vésicules avec la membrane et la libération des neurotransmetteurs dans la fente synaptique.

Une fois dans la fente, les neurotransmetteurs diffusent rapidement et se fixent sur des récepteurs spécifiques de la cellule postsynaptique. Cette interaction déclenche l’ouverture de canaux ioniques, une inversion des charges ioniques à l’extérieur et à l’intérieur du neurone et la propagation d’un signal électrique dans le neurone suivant. Après leur action, des enzymes présentes dans la fente ou des transporteurs spécifiques récupèrent les neurotransmetteurs pour arrêter le signal et préparer la synapse à une nouvelle transmission.

Rôles physiologiques de la synapse

La synapse est au cœur de toutes les fonctions cérébrales. Elle permet aux neurones de communiquer entre eux et d’intégrer des informations provenant de différentes régions du cerveau. 
Sa précision est telle que même de petites perturbations peuvent avoir des conséquences importantes. Des anomalies dans la composition de la synapse ou dans la libération des neurotransmetteurs sont impliquées dans de nombreuses maladies neurologiques et psychiatriques, comme la maladie d’Alzheimer, la dépression, l’épilepsie ou la schizophrénie.

La synapse dans la recherche et la médecine

Comprendre le fonctionnement de la synapse est essentiel pour le développement de nouvelles thérapies. Les chercheurs et chercheuses utilisent des modèles cellulaires et animaux pour observer comment les neurotransmetteurs se déplacent et interagissent avec leurs récepteurs. Des avancées comme l’imagerie à super-résolution et l’optogénétique permettent aujourd’hui de visualiser l’activité synaptique en temps réel.
Certaines approches thérapeutiques visent à moduler la transmission synaptique. Par exemple, les inhibiteurs de recapture de la sérotonine prolongent la présence de ce neurotransmetteur dans la fente synaptique pour traiter la dépression. Les recherches sur les synapses glutamatergiques et GABAergiques ouvrent aussi des pistes pour mieux comprendre et traiter l’épilepsie, l’anxiété ou les troubles cognitifs.