Communiquer et intégrer

La synapse

Le message électrique s'arrête au bout de l'axone. Pour passer au neurone suivant, il doit changer de nature : la synapse est un relais chimique.

La structure

   neurone PRÉ-synaptique
        |
        v
    [  vésicules ●●●  ]
    [                 ]
    ─────────────────── membrane
         ○  ○  ○          <- neurotransmetteurs dans la FENTE (20-40 nm)
    ═══[R]══[R]══[R]═══   <- récepteurs
   neurone POST-synaptique

Les deux cellules ne se touchent pas : un espace de quelques dizaines de nanomètres les sépare, la fente synaptique.

Le mécanisme

1. le potentiel d'action arrive à la terminaison
2. des vésicules libèrent un NEUROTRANSMETTEUR dans la fente
3. il traverse par simple diffusion
4. il se fixe sur des RÉCEPTEURS de la cellule suivante
5. cela modifie le potentiel de la cellule réceptrice
6. le neurotransmetteur est ensuite dégradé ou recapturé

L'étape 6 est essentielle : sans élimination rapide, le signal resterait allumé en permanence. La transmission dure environ une milliseconde.

Ce relais chimique explique aussi pourquoi le message ne circule que dans un sens : seule la terminaison possède les vésicules, seule la cellule suivante possède les récepteurs.

Excitateur ou inhibiteur

SYNAPSE EXCITATRICE   rapproche la cellule réceptrice du seuil  ->  facilite
SYNAPSE INHIBITRICE   l'en éloigne                              ->  empêche

Un neurone reçoit des milliers de synapses, des deux types. Il additionne en permanence ces influences :

   somme des excitations - somme des inhibitions
              |
              +--> au-dessus du seuil ?  ->  potentiel d'action
              +--> en dessous ?          ->  rien

C'est cette sommation qui constitue l'opération de base du traitement nerveux. Un neurone n'est pas un simple relais : c'est une unité de décision, qui pèse des milliers d'entrées avant de produire une sortie binaire. Les réseaux de neurones artificiels reprennent directement ce schéma — somme pondérée, puis seuil.

Les substances qui agissent sur les synapses

La synapse est le point d'action de presque toutes les substances psychoactives, médicaments comme drogues.

CURARE          bloque les récepteurs musculaires  ->  paralysie
                (poison de chasse, puis anesthésie)

ANTIDÉPRESSEURS empêchent la recapture de la sérotonine
                -> elle reste plus longtemps dans la fente

COCAÏNE         bloque la recapture de la dopamine
                -> stimulation intense, puis épuisement des réserves

NICOTINE        imite l'acétylcholine sur ses récepteurs

ALCOOL          renforce les synapses inhibitrices -> ralentissement général

Un principe se dégage : ces substances ne créent rien. Elles imitent un neurotransmetteur, bloquent un récepteur, ou empêchent une élimination. Toutes détournent des mécanismes existants — ce qui explique aussi l'accoutumance : le neurone s'adapte en modifiant son nombre de récepteurs.

En résumé