Contrôle neurologique

Le signal synaptique

Dès que le potentiel d'action  atteint les terminaisons de l'axone, l'altération du potentiel de la membrane déclenche l'activation des canaux calciques, qui augmentent la concentration d'ions calcium dans le neurone  présynaptique. Cette hausse du calcium intracellulaire cause la fusion des vésicules synaptiques avec la membrane présynaptique et un ou plusieurs neurotransmetteurs  sont libérés dans la fente synaptique . Les neurotransmetteurs sont produits et stockés dans un neurone et ils ne sont libérés qu'à la suite de la dépolarisation de ce dernier, lorsqu'ils sont diffusés dans la fente synaptique pour se lier aux récepteurs spécifiques sur la membrane du neurone postsynaptique, ou à un autorécepteur.

On a souvent recours au modèle "clé-serrure" pour illustrer la relation entre un neurotransmetteur et son récepteur . La clé (le neurotransmetteur) ne peut ouvrir (activer) une serrure (le récepteur) que s'il est parfaitement conforme au trou de la serrure (site de fixation du neurotransmetteur).

Les récepteurs et les autorécepteurs sont sensibles à la concentration de neurotransmetteurs dans la fente synaptique. Les autorécepteurs contrôlent la libération du neurotransmetteur par le neurone présynaptique – lorsque ces récepteurs présynaptiques sont complètement occupés, la production du neurotransmetteur est interrompue. Il est possible qu'une sensibilité excessive des autorécepteurs participe au développement de la dépression.

Presque chaque neurotransmetteur peut se lier à plus d'un type de récepteurs, et chaque neurotransmetteur peut produire des signaux différents dans le neurone postsynaptique. Tous ces facteurs augmentent la complexité de la signalisation chimique. La liaison d'un neurotransmetteur à son récepteur sur la membrane postsynaptique peut activer certains canaux dans le neurone postsynaptique, entraînant une altération du potentiel de la membrane. Cela engendre un potentiel postsynaptique excitateur ou inhibiteur qui modifie l'excitabilité du neurone postsynaptique et active le potentiel d'action. De cette façon, le signal électrique ou impulsion, est relayé sur les voies neuronales. Après avoir engendré l'activation le potentiel d'action, le neurotransmetteur doit être rapidement évacué de la fente synaptique, afin que la cellule postsynaptique puisse commencer un autre cycle de production de signaux.

Rôle des réponses des récepteurs

De nombreux troubles psychiatriques, parmi lesquels la dépression, sont associés soit avec un excès, soit avec une carence de neurotransmetteurs comme la sérotonine, la noradrénaline et le glutamate. Cependant, on constate un intérêt croissant à l'égard du rôle possible joué par l'altération de la réponse des récepteurs aux neurotransmetteurs dans les affections psychiatriques.

L'hypothèse du rôle des monoamines dans la dépression postulait que la dépression est causée par une diminution de la concentration de monoamines dans les cerveaux des patients atteints. Toutefois, l'on croit maintenant que la dépression se caractériserait par une augmentation du nombre total de récepteurs postsynaptiques, plutôt que par une diminution du nombre de molécules monoamines. En raison de cette "régulation à la hausse" des récepteurs, une concentration accrue de monoamines serait nécessaire pour produire une réponse.

Il s'est avéré difficile de démontrer la régulation à la hausse chez les patients déprimés, mais il existe des preuves que le traitement par les antidépresseurs tend à réduire le nombre des récepteurs - cet effet des antidépresseurs est parfois appelé "régulation à la baisse" des récepteurs. Le phénomène est déjà bien documenté pour les inhibiteurs spécifiques du recaptage de la sérotonine, pour les antidépresseurs tricycliques et pour les inhibiteurs de la monoamine-oxydase, ainsi que pour le traitement par électrochocs.

On suggère également que les antidépresseurs engendreraient une augmentation de la sensibilité des récepteurs postsynaptiques, ayant pour effet la production d'une réponse proche de la normale par des concentrations réduites de neurotransmetteurs. Une autre théorie affirme que la dépression augmente la sensibilité des autorécepteurs présynaptiques qui modèrent la libération de la monoamine par un mécanisme de rétroaction. En conséquence, la quantité de neurotransmetteur qui doit être libéré avant "l'interruption" de la production est moins grande.