Physiologie neuronale : synapse
Synapses électriques

Vue d'ensemble des synapses électriques

Les synapses électriques sont présentes dans tout le système nerveux central où elles ont été retrouvées dans de nombreuses structures (The Role of Gap Junction Channels During Physiologic and Pathologic Conditions of the Human Central Nervous System 2012).

Elles jouent un rôle important dans le système nerveux immature.

1. Les ions se transmettent d'une cellule à une autre par une jonction communicante (GAP junction) et dépolarisent la membrane associée (Electrical synapses: a dynamic signaling system that shapes the activity of neuronal networks 2004).

Au niveau de la jonction, les deux membranes neuronales se rapprochent à environ 3,8 nm l'une de l'autre, versus 20 à 40 nanomètres dans la synapse chimique ( fente synaptique).

2. La simplicité des synapses électriques conduit à des synapses rapides, mais plus important encore, le couplage bidirectionnel peut produire des comportements très complexes au niveau des réseaux (Complexity and irreducibility of dynamics on networks of networks 2018).

a. Les caractéristiques principales de ce type de synapse sont  :

• un délai de transmission inexistant, i.e. pas de délai synaptique de 0,5 à 4,0 ms comme dans les synapses chimiques (Electrical Coupling and Neuronal Synchronization in the Mammalian Brain 2004),
• l'absence de période réfractaire, i.e la synapse est de nouveau stimulable immédiatement après la fin de la transmission,
• une réponse de même signe que la source, i.e. par exemple, une dépolarisation de la membrane pré-synaptique induira toujours une dépolarisation de la membrane post-synaptique avec une amplitude, en général, un peu plus faible.

b. La conduction est principalement bidirectionnelle, permettant la transmission dans les deux sens (Electrical synapses in the mammalian brain 2004).

Toutefois, des canaux ioniques voltage-dépendants peuvent s'ouvrir en réponse à la dépolarisation d'une membrane plasmique de l'axone et empêchent le courant de se déplacer dans l'une des deux directions.

c. Comme les synapses électriques n'impliquent pas de neurotransmetteurs, la neurotransmission électrique est moins modifiable que la neurotransmission chimique.

Structure de la synapse électrique

1. Chaque jonction communiquante est composée de nombreux canaux qui traversent les membranes plasmiques des deux cellules (Chemical and electrical synapses).

• Avec un diamètre de lumière d'environ 1,2 à 2,0 nm, le pore d'un canal de jonction est suffisamment large pour permettre aux ions et même aux molécules de taille moyenne de s'écouler d'une cellule à la suivante,
• Ainsi, lorsque le potentiel membranaire d'une cellule change, les ions peuvent passer d'une cellule à la suivante, emportant une charge positive avec eux et dépolarisant la cellule postsynaptique.

2. Les canaux de jonction sont composés de deux hémicanaux appelés connexons, un apporté par chaque cellule à la synapse (Endocytic trafficking of connexins in cancer pathogenesis 2023).

a. Les connexons comportent 6 sous-unités de connexines de 7,5 nm, i.e. donc 12 par jonction.

b. Les connexines sont formées de quatre domaines transmembranaires.

Les connexines peuvent varier d'une sous-unité à l'autre et leur trafic suite à leur endocytose est expliqué dans l'article précédent.

Remarque : une autapse est une synapse électrique ou chimique dont l'axone d'un neurone synapse avec ses propres dendrites.

 

 

La seule personne qui ait réussi à tout faire pour vendredi, c'est Robinson Crusoé !