Techniques de base pour l’étude de la transmission synaptique

I. INTRODUCTION

Le système nerveux est constitué de cellules nerveuses ou neurones, dont la fonction principale consiste à transmettre une information. En fait, la transmission de cette information par la synapse n’est pas garantie : elle est de nature probabilistique, c’est-à-dire qu’en réponse à un potentiel d’action, chaque vésicule synaptique a une probabilité p de fusionner avec la membrane plasmique. Ainsi, à chaque mécanisme de transmission peut-on associer une probabilité : 1) probabilité de propagation d’un potentiel d’action dans la terminaison nerveuse, 2) probabilité d’émission des neuromédiateurs par ce même neurone, 3) probabilité de diffusion des neuromédiateurs dans la fente synaptique, 4) probabilité d’interaction entre les neuromédiateurs et leurs protéines de réception situées sur les neurones post-synaptiques et, 5) probabilité d’ouverture des canaux ioniques associés à ces mêmes récepteurs.
La principale source de hasard se rencontre dans l’émission des neuromédiateurs. Chaque signal électrique, ou réponse post-synaptique, est composé d’un nombre variable d’unités de base ou “ quanta ” d’amplitude égale. Chaque quantum, ou signal miniature, correspond à la libération d’une des vésicules synaptiques. Chacune des zones de sécrétion émet un quantum selon un mode binaire, avec une probabilité p. La valeur des différentes probabilités est mesurée par l’analyse statistique.
Parmi les différents événements qui conduisent à la libération des neurotransmetteurs, l’élévation de la concentration intracellulaire en ions calcium (Ca2+) et la nécessité de cette augmentation pour le déclenchement du processus d’exocytose ont été clairement mis en évidence. Au cours de cet exposé, nous passerons en revue : 1) les techniques photométriques qui permettent d’évaluer la teneur intracellulaire en calcium et la relation que l’on peut établir entre l’activité électrique et l’homéostasie calcique