Potentiel postsynaptique - Postsynaptic potential

Les potentiels postsynaptiques sont des changements dans le potentiel membranaire de la terminaison postsynaptique d'une synapse chimique . Les potentiels postsynaptiques sont des potentiels gradués et ne doivent pas être confondus avec les potentiels d'action bien que leur fonction soit d'initier ou d'inhiber les potentiels d'action. Ils sont causés par le neurone présynaptique libérant des neurotransmetteurs du bouton terminal à l'extrémité d'un axone dans la fente synaptique . Les neurotransmetteurs se lient à des récepteurs situés sur la terminaison postsynaptique, qui peut être un neurone ou une cellule musculaire dans le cas d'une jonction neuromusculaire . Ceux-ci sont collectivement appelés récepteurs postsynaptiques, car ils se trouvent sur la membrane de la cellule postsynaptique.

Le rôle des ions

Une façon dont les récepteurs peuvent réagir lorsqu'ils sont liés par un neurotransmetteur est d'ouvrir ou de fermer un canal ionique, permettant aux ions d'entrer ou de sortir de la cellule. Ce sont ces ions qui modifient le potentiel membranaire. Les ions sont soumis à deux forces principales, la diffusion et la répulsion électrostatique . Les ions tendront vers leur potentiel d'équilibre , qui est l'état où la force de diffusion annule la force de répulsion électrostatique. Lorsqu'une membrane est à son potentiel d'équilibre, il n'y a plus de mouvement net d'ions. Deux équations importantes qui peuvent déterminer les différences de potentiel membranaire en fonction des concentrations d'ions sont l' équation de Nernst et l' équation de Goldman .

Relation avec les potentiels d'action

Les neurones ont un potentiel de repos d'environ -70 mV. Si l'ouverture du canal ionique entraîne un gain net de charge positive à travers la membrane, la membrane est dite dépolarisée , car le potentiel se rapproche de zéro. Il s'agit d'un potentiel postsynaptique excitateur (EPSP), car il rapproche le potentiel du neurone de son seuil de déclenchement (environ -55 mV).

Si, d'autre part, l'ouverture du canal ionique entraîne un gain net de charge négative, cela éloigne le potentiel de zéro et est appelé hyperpolarisation . Il s'agit d'un potentiel postsynaptique inhibiteur (IPSP), car il modifie la charge à travers la membrane pour qu'elle soit plus éloignée du seuil de déclenchement.

Les neurotransmetteurs ne sont pas intrinsèquement excitateurs ou inhibiteurs : différents récepteurs pour le même neurotransmetteur peuvent ouvrir différents types de canaux ioniques.

Les EPSP et les IPSP sont des changements transitoires du potentiel membranaire, et les EPSP résultant de la libération du transmetteur au niveau d'une seule synapse sont généralement beaucoup trop petits pour déclencher un pic dans le neurone postsynaptique. Cependant, un neurone peut recevoir des entrées synaptiques de centaines, voire de milliers d'autres neurones, avec des quantités variables d'entrées simultanées, de sorte que l'activité combinée des neurones afférents peut provoquer de grandes fluctuations du potentiel membranaire ou des oscillations du potentiel membranaire sous le seuil . Si la cellule postsynaptique est suffisamment dépolarisée, un potentiel d'action se produira. Par exemple, dans les pics à faible seuil, les dépolarisations par le canal calcique de type T se produisent à des dépolarisations membranaires faibles et négatives, ce qui fait que le neurone atteint le seuil. Les potentiels d'action ne sont pas classés ; ce sont des réponses tout ou rien.

Résiliation

Les potentiels postsynaptiques commencent à se terminer lorsque le neurotransmetteur se détache de son récepteur. Le récepteur est alors libre de revenir à son état structurel précédent. Les canaux ioniques qui avaient été ouverts par le récepteur lorsque le neurotransmetteur y était lié vont maintenant se fermer. Une fois les canaux fermés, les ions retrouvent leur état d'équilibre et la membrane retrouve son potentiel d'équilibre.

Sommation algébrique

Les potentiels postsynaptiques font l'objet d'une sommation, spatialement et/ou temporellement.

Sommation spatiale : si une cellule reçoit une entrée au niveau de deux synapses proches l'une de l'autre, leurs potentiels postsynaptiques s'additionnent. Si la cellule reçoit deux potentiels postsynaptiques excitateurs, ils se combinent de sorte que le potentiel membranaire est dépolarisé par la somme des deux changements. S'il y a deux potentiels inhibiteurs, ils s'additionnent également et la membrane est hyperpolarisée de cette quantité. Si la cellule reçoit à la fois des potentiels postsynaptiques inhibiteurs et excitateurs, ils peuvent s'annuler, ou l'un peut être plus fort que l'autre, et le potentiel membranaire changera par la différence entre eux.

Sommation temporelle : Lorsqu'une cellule reçoit des entrées proches dans le temps, elles sont également additionnées, même si elles proviennent de la même synapse. Ainsi, si un neurone reçoit un potentiel postsynaptique excitateur, puis que le neurone présynaptique se déclenche à nouveau, créant un autre EPSP, alors la membrane de la cellule postsynaptique est dépolarisée par le total des EPSP.

Voir également

Liens externes