psychophysiologie (1-6)

Dans le corps humain les cellules ne sont pas indépendantes, elles doivent communiquer pour le bon
fonctionnement de l’organisme.
Dans chaque communication, il y a une cellule émettrice et une cellule réceptrice
Il y a 4 grands types de communication entre les cellules.
La première tes la communication par contact. La cellule émettrice apporte à sa surface une
molécule signale et cette molécule signale entre en contact avec une autre molécule que l’on appelle
la cellule réceptrice ou récepteur
La communication paracrine. Cette fois ci les cellules ne se touchent pas mais elles sont très proches.
La cellule émettrice envoie un message aux autres cellules émettrices à travers le liquide
intracellulaire
Communication à longue distance.
La communication synaptique
La cellule émettrice est un neurone mais cellule réceptrice est d’une nature variable.
Le long de l’axone circule un potentiel électrique que l’on appelle le potentiel d’action. Ce potentiel à
l’avantage de circuler très très vite, chez l’homme la vitesse du potentiel est compris entre 50 et 100
mètres par seconde.
Lorsque le PA arrive au bout de l’axone, il libère un message chimique que l’on appelle le
neurotransmetteur. Ce neurotransmetteur va être reconnu par une molécule réceptrice situé a la
surface de la cellule réceptrice. La zone de réception de la cellule s’appelle une synapse. La
communication est la la fois, électrique et chimique.
La communication hormonale
La cellule endocrine libère une hormone qui est libéré dans le sang et le sang peut emmener cette
hormone très loin jusqu'aux cellules cibles. Ces cellules cibles sont équipées de récepteur spécifique
à cette hormone. Dans le sang, le message est transmis à la vitesse du sang (3-4 mètres par heure,
dans les plus petits de nos vaisseaux sanguin.)
Le neurotransmetteur est détruit assez rapidement, par contre les hormones mettent plus de temps
à être éliminer, ils sont éliminer par les reins, il faut plusieurs dizaines de minutes ou plusieurs heures
pour détruire une hormone, l’action des hormones est donc plus durables que les
neurotransmetteurs.
Dans la communication nerveuse, la cellule émettrice envoie le message au contact de la cellule
cible. Toutes les cellules reçoivent l’hormone, mais seules les cellules avec les protéines réceptrices
vont réagir à ces hormones.
La communication par neurotransmetteur, est comme le téléphone et les hormones, comme les
ondes radios.
Les différents types de synapses
Une synapse est une zone de contact entre un neurone et sa cellule cible. Le mot synapse a été
inventé au 19ème siècle par Sherrington. Ce mot vient du grec et signifie « qui connecte ».
Le fonctionnement du cerveau est essentiellement basé sur les synapses, par exemples les émotions.
Beaucoup de maladie psychique et neurologiques sont dues a un mauvais fonctionnement des
synapses. Pour soigner ses maladies on utilise des médicaments qui agissent au niveau des synapses.
Les drogues qui modifient le fonctionnement du cerveau, perturbent les synapses.
Il existe différent trois grand types de synapses en fonction de la nature de la cellule cible.

1. Les synapses inter neuronales : la cellule émettrice est un neurone et la réceptrice aussi, d’ou
son nom de neurone inter neuronale. Le neurone post synaptique peut provoquer une
excitation du neurone. C’est à dire que le neurotransmetteur fait naitre un potentiel d’action
dans le deuxième neurone Le deuxième neurone peut être au contraire inhibé, c’est à dire
que le neurotransmetteur inhibe la naissance d’un PA.
2. Le deuxième type est les neurones moteurs. Dans ce cas, la cellule cible est une cellule
musculaire. Un motoneurone peut être en contact avec plusieurs cellules musculaires.
On appelle unité motrice, l’ensemble des cellules musculaires reliées à un seul motoneurone.
On appelle la synapse de la cellule musculaire, une plaque motrice.
Les synapses neuroglandulaires. La première cellule est un neurone et la seconde est une
cellule glandulaire. Ces cellules se réunissent pour former des glandes.
Les glandes exocrines, sont des glandes qui libèrent leur produit de sécrétion à l’extérieur du
corps
Les glandes libère leur produit à l’extérieur du corps : ex les glandes salivaires.
Les glandes endocrines, libère leur produit dans le corps, dans le sang. Les glandes
produisent des sécrétions.
Nature chimique de la transmission neuromusculaire.
Hypothèses
Ont utilise une stimulateur pour faire naitre des PA. Celles ci vont circuler le long du nerf et on va
pouvoir détecter ces PA, grâce à des électrodes placées sur le muscles, et on regarde avec un
oscilloscope .
Le PA nerveux est responsable du PA musculaire, et le PA musculaire provoque la contraction.
Comment le PA nerveux déclenche le PA musculaire ?
Pour certains, la transmission entre le nerf est le muscle est purement electrique. Leur principale
argument était que la transmission se fait rapidement.
Pour d’autres, la transmission était chimique. Il est possible de provoquer la contraction du muscle
en posant de la nicotine dessus.
C’est la deuxième école qui avait raison, c’est donc une transmission chimique
Donné structurale
Donnés sur la jonction entre le nerf et le muscle.
En 1950, on a créé un microscope électronique. Celui ci permet d’obtenir des grossissements
extrêmement puissants. Il existe plusieurs types de microscopes. Le microscope électronique à
balayage, qui permet de voir les reliefs.
Les neurones sont recouvert d’une gaine protectrice de myéline, ce qui permet de les isoler les un,
les autres. Les gaines permettent aussi d’augmenter la vitesse de propagation du PA.
Dans la zone de contact, il n’y a plus de myéline. La zone de contact est le synonyme de la plaque
motrice ou encore jonction neuromusculaire. Dans cette zone l’axone se ramifie et ces ramifications
portent des renflements, les boutons synaptiques qui sont en contact avec la zone musculaire.
La microscope électronique à transition permet de faire des coupes très fines
Dans une plaque motrice, il y a trois types de cellule.
Tout d’abord la cellule de Schwann (cellule gliale), qui protège la synapse.

L’axone, ou plutôt sa terminaison que l’on appelle bouton synaptique. A l’intérieur du bouton, il y a
des vésicules synaptiques. Elles font penser à des cellules de sécrétions. En effet, elles contiennent
des substances pouvant être libérés (le neurotransmetteur). On voit également à l’intérieur des
mitochondries. Ces Mitochondries, fournissent l’énergie et les sécrétions demandent beaucoup
d’énergie.
La fente synaptique est une fente qui empêche le PA de passer directement au muscle. La fente n’est
pas totalement vide, on y trouve un matériel fibreux qui s’appelle la lame basale (mais c’est un
détail).
Données pharmacologiques
La nicotine a la même action que le nerf
Avec du curare, on provoque une stimulation et en même temps on dépose du curare sur le nerf
moteur pour provoquer une paralysie. Mais cela n’empêche pas la contraction. Il est aussi inefficace
si on le pose n’ importe où sur le muscle. Cependant si on met le curare sur la zone de liaison entre le
nerf et les muscles.
Donnés électrophysiologiques
La transmission est unidirectionnelle, c’est à dire qu’elle peut se faire du nerf au muscle mais pas du
muscle au nerf
Les cinq critères des neurotransmetteurs
Critère 1 la substance doit être présente dans le neurone présynaptique
Critère 2 les précurseurs et les enzymes de synthèse doivent être présent dans le neurone
présynaptique
Critère 3 la stimulation des afférences (nerf moteur doit induire la libération de la subsantce
candidate
Critère 4 existence d’un mécanisme d’inactivation ou d’élimination rapide
La substance doit exercer la même action sur les récepteurs postsynaptiques qu’elle soit libérée de
façon physiologique ou appliqué expérimentalement
Henry Dale a travaillé sur l’ergot de seigle (un parasite) il en a extrait différentes substances.
Il a réussit a extraire l’acétylecholine, et il a pu montrer que cette molécule est aussi présente dans le
corps humain et il a fait un certain nombre d’expériences.
Après stimulation répétée du nerf moteur, dans l’ACh est détectée dans le sang à la sortie du muscle.
La stimulation directe du muscle ne libère pas d’ACh (cela correspond au critère 3)
L’injection d’ACh dans l’artère afférente d’un muscle provoque la contraction de ce muscle. Ceci peut
être reproduit in Vitro sur le muscle isolé. Le dépôt d’ACh au niveau de la jonction neuromusculaire
provoque une contraction brève. Aucun effet n’est observé si le dépôt se fait loin de la jonction
neuromusculaire
Le dépôt d’ACh au niveau de la jonction neuromusculaire provoque une contraction prolongée si la
goutte déposée continent de l’ésérine empêche l’inactivation de l’ACh
Potentiel e la plaque motrice et du potentiel d’ACh
On stimule le nerf en même temps on va piquer le nerf avec une électrode

Le PA musculaire est précédé par un autre potentiel que l’on appelle le potentiel de plaque motrice
(PPM)
Le neurotransmetteur fait naitre le PPM
En déposant de l’ACh sur la liaison nerf muscle, cela provoque un potentiel que l’on appelle,
potentiel d’ACH. Celui ci ressemble exactement au PPM. Cela vérifie donc que l’ACh a le même effet
physiologique que le neurotransmetteur
Synthèse et stockage de l’ACh
Utilisation d’un poisson ; la torpille, ce poisson se défend en envoyant des décharges électriques
grâce à un organe électrique (c’est un muscle transformé) bourré de synapse
On broit l’organe électrique et on sépare les différents éléments. On obtient des boutons
synaptiques isolés : les synaptosomes
En plaçant les synaptosomes dans l’eau pure, ils éclatent
Les chercheurs ont découvert que la membrane présynaptique transporteur de choline, capable de
faire entrer de la choline dans le bouton. Ce transporteur fait entrer simultanément de la choline et
du sodium
Ceci est possible car des terminaisons il y a un enzime ; la chonéatransférase.
La choline va devenir très concentrée à l’intérieur des vésicules.
Il existe une pompe à proton qui grace à l’énergie de l’atp fait entrer des protons dans les vésicules.
Ces protons vont ressortir et être échangés contre de l’acétinecholine
Il existe donc dans les boutons présynaptiques tout ce qu’il faut pour transporter et stocker l’ACH
Transporteur de choline
Enzime de synthèse Chat
Transporteur d’ACh
Inactivation de l’ACh par la cholinestérase
La cholinestérase est une enzyme
Il existe deux formes de cholinestérase
 La forme A (allongé avec des têtes globuleuse. la queue allongée sert à fixer l’enzine à la lame
basale. Les têtes servent à détruire l’ACh
et la forme G (globuleuse) collé à la surface de la membrane pré synaptique et on en trouve aussi au
niveau de la membrane post synaptique
L’ésérine bloque la cholinestérase. si cela se produit l’ACh pourra agir plus longtemps.
La dégradation de l’ACh donne de la choline et de l’acétate.
La choline peut être réutilisée, peut de nouveau être pompée.
la blocage de la cholinestérase provoque des convulsions musculaires
Conclusion, l’ACh est bien le neurotransmetteur libéré par les nerfs moteurs au contact du muscle
Origine de l’ACh libérée dans le fente synaptique
est ce de l’ACh vésiculaire ou cytoplasmique qui est libéré dans la fente synaptique ?
au niveau de la membrane pré synaptique existent des particules qui sont alignées. on a pu
démontrer que ces particules sont des canaux perméables au calcium

Quand on stimule le nerf moteur on voit apparaître des trous dans la membrane qui correspondent
aux sites de la libération de l’ACH, ce sont les endroit ou les vésicules viennent s’ouvrir dans la
membrane.
On remarque que quand les vésicules fusionnent avec la membrane présynaptique, cela augmente la
surface de la membrane ? pour empecher que la surface n’augmente, il y a un mécanisme de
compensation (endocytose)
exocytose ; libération de l’ACH par la fusion des vésicules et de la membrane.
L’endocytose est le phénomène inverse de l’exocytose.
Comment distinguer une molécule d’exocytose et une molécule d’endocytose ? Les vésicules
d’endocytose on un aspect sombre. C’est parce qu’elles ont un manteau formée d’une protéine
appelé la clathrine. on appelle cette vésicule une vésicule mantelé.
la vésicule perd son manteau et fusion avec des citernes intracellulaires ou endozomes
a partir des endozomes , peuvent bourgeonner des nouvelles vésicules qui vont devenir des vésicules
synaptiques, au départ elles sont vides puis qui se chargent en ACh
les vésicules ne sont pas libérés tout le temps, l’ACh n’est libéré que lorsqu’un PA arrive.
libération de l’ACh : rôle de la dépolarisation et du calcium
on a pris des synaptosomes chargés en ACh radioactive. L’ACh libéré va finir dans des tubes ou l’on
peut doser la présence ou non d’ACh.
Liquide physiologique, on ne retrouve pas d’ACh.
KCI si les synaptomes sont baignés dans du KCl, il y a libération d’ACh. l’effet du KCl : un synaptosome
est chargé, comme tout cellule, électriquement, si dans le bain, on ajoute du KCl, la mébrane étant
perméable au potassium (qui est chargé positivement) Avec l’entrée d’ion +, la membrane se
dépolarise. C’est la dépolarisation qui permet la libération d’ACh.
si on ajoute du calcium au Kcl, la libération est encore plus forte
pour que le calcium entre, il faut dépolariser la membrane. Le KCl provoque une dépolarisation et la
dépolarisation fait entrer du calcium dans les synaptosomes.
la libération de l’ACh se fait grâce au PA nerveux qui atteint les terminaisons pré synaptiques
Mécanismes moléculaires de la libération de l’ACh
a la surface des molécules synapatiques, existe des protéines snare. Il en existe également à la
surface des membranes présynaptiques.
 les V snare sont placés sur les vésicules
 les T snare sont placés sur les vésicules synaptiques.
les T snare sont la cible des protéines V snare. les vésicules synatiques, s’accrochent aux vésicules
synatiques à cause des protéines SNARE qui s’accrochent les unes aux autres.
les canaux calciques sont aussi capable de s’accrocher aux protéines SNARE. cette proximité facilite
l’exocytose.
les vésicules synaptiques ainsi attachées à la membrane sont appelés vésicules synaptiques
amarrées. quand les canaux calciques sont ouvert, ce
le calcium va se fixer sur une protéine SNARE. le calcium provoque un mouvement des protéines qui
s’enroules les unes autours des autres et grâce à cette entortillement les molécules se déplace et
abouti à une fusion avec la vésicule.
il existe un poison appelé la toxine botulique prduit par certaines bactéries qu’on trouve dans les
aliments avariées. la toxine provoque la mort par paralysie des muscles respiratoire.