Masar
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Bac Tunisie
Sciences de la vie et de la terre/NE-B
Entraîner la reconnaissance
NE-BNeurophysiologie

Transmission synaptique et sommation

Idée directrice

Des enregistrements portent sur la région d'une synapse chimique après stimulation du neurone présynaptique. La trajectoire : démontrer le sens unidirectionnel de la transmission, établir la chaîne d'événements (arrivée du PA → entrée de Ca2+\text{Ca}^{2+} → exocytose du neurotransmetteur → fixation sur récepteurs postsynaptiques), et distinguer synapse excitatrice (PPSE) et inhibitrice (PPSI). On mobilise sommations temporelle et spatiale.

Signature de reconnaissance — l'énoncé se trahit ainsi

« La stimulation du neurone postsynaptique entraîne-t-elle une réponse ... ? En déduire le sens de la transmission » ; « Décrire les étapes de la transmission synaptique » ; « Nommer le type de sommation mis en jeu » ; « Déterminer la nature (excitatrice ou inhibitrice) de la synapse »

Sujet principal

Exercice — dans l'esprit des sujets du bac

8 questionsFigure fournieCorrigé masqué

Un neurone postsynaptique NN reçoit les terminaisons de trois neurones présynaptiques AA, BB et CC. On enregistre le potentiel de membrane de NN (repos −70 mV-70\,\text{mV}; seuil de déclenchement d'un PA =−50 mV= -50\,\text{mV}) lors de différentes stimulations :

  • 1 stimulation de AA : légère dépolarisation de NN jusqu'à −66 mV-66\,\text{mV}, sans PA.
  • Stimulations rapprochées et répétées de AA : les dépolarisations s'additionnent et NN atteint −50 mV-50\,\text{mV} →\to un PA naît.
  • Stimulations simultanées de AA et BB : les dépolarisations s'additionnent et NN atteint le seuil →\to un PA naît.
  • 1 stimulation de CC : légère hyperpolarisation de NN jusqu'à −74 mV-74\,\text{mV}.
  1. La stimulation de NN (postsynaptique) provoque-t-elle une réponse dans AA ? Qu'en déduit-on sur le sens de transmission ?
  2. Décrire dans l'ordre les événements qui assurent la transmission du message au niveau d'une synapse chimique après l'arrivée d'un PA présynaptique.
  3. Interpréter les enregistrements obtenus avec AA répété, puis A+BA+B simultanés.
    1. Nommer le type de sommation dans chaque cas.
    2. Comment nomme-t-on le potentiel postsynaptique produit par AA et par BB ?
  4. Quelle est la nature de la synapse établie par CC ? Justifier et préciser son rôle dans l'intégration.
Voir la correction commentéeAprès avoir posé votre démarche

1. Stimuler le neurone postsynaptique NN ne provoque aucune réponse dans AA. Le message ne circule que du neurone présynaptique vers le neurone postsynaptique : la transmission synaptique est unidirectionnelle (vésicules d'un seul côté ; récepteurs sur la membrane postsynaptique).

2. Enchaînement électro-chimio-électrique après l'arrivée d'un PA présynaptique :

  • Ouverture des canaux Ca2+\text{Ca}^{2+} voltage-dépendants du bouton → entrée de Ca2+\text{Ca}^{2+}.
  • Fusion des vésicules : exocytose du neurotransmetteur dans la fente synaptique.
  • Suite au dépôt du neurotransmetteur, fixation sur des récepteurs spécifiques de la membrane postsynaptique et ouverture de canaux ioniques.
  • Naissance d'un potentiel postsynaptique (dépolarisant ou hyperpolarisant) ; le neurotransmetteur est ensuite dégradé ou recapté.

3.(a) Sommation temporelle : 4 stimulations très rapprochées de AA font s'additionner les dépolarisations d'une même synapse dans le temps ; NN atteint −50 mV-50\,\text{mV} et un PA naît. Sommation spatiale : stimulations simultanées de AA et BB additionnent les dépolarisations de synapses distinctes au même instant ; le seuil est également atteint.

3.(b) Une stimulation isolée de AA (ou de BB) produit une légère dépolarisation d'amplitude limitée : c'est un PPSE (potentiel postsynaptique excitateur), infraliminaire isolément (−66 mV-66\,\text{mV}). La synapse de AA (et de BB) est excitatrice.

4. Une stimulation de CC produit une hyperpolarisation (−74 mV-74\,\text{mV}) : c'est un PPSI ; la synapse de CC est inhibitrice. Elle éloigne NN du seuil et, par sommation avec les PPSE, peut empêcher la naissance d'un PA. L'ensemble des PPSE et PPSI constitue la sommation spatiotemporelle : le neurone NN intègre (somme algébrique) et un PA naît seulement si le seuil (−50 mV-50\,\text{mV}) est atteint. PA de N  ⟺  ∑PPSE+∑PPSI atteint −50 mV\boxed{\text{PA de } N \iff \sum\text{PPSE}+\sum\text{PPSI} \text{ atteint }-50\,\text{mV}}

Méthode / Automatismes
  • Synapse chimique : unidirectionnelle (neurotransmetteur pré → récepteurs post).
  • Chaîne : PA → Ca²⁺ entre → exocytose → fixation → potentiel postsynaptique.
  • PPSE = dépolarisation (rapproche du seuil); PPSI = hyperpolarisation (éloigne).
  • Sommation temporelle (une synapse, dans le temps) vs spatiale (plusieurs synapses, même instant); le neurone intègre la somme algébrique.
Pièges classiques
  • Croire qu'un seul PPSE suffit : il est souvent infraliminaire, il faut sommer pour atteindre le seuil.
  • Confondre PPSI (hyperpolarisation, inhibiteur) et repolarisation d'un PA.
  • Oublier le rôle du Ca2+\text{Ca}^{2+} dans le déclenchement de l'exocytose.
  • Dire que la synapse peut transmettre dans les deux sens : elle est strictement unidirectionnelle.

Variantes rencontrées : action d'une substance (curare bloquant les récepteurs, atropine, ou inhibiteur de l'acétylcholinestérase) ; identification du neurotransmetteur ; plaque motrice (synapse neuromusculaire) ; calcul du délai synaptique.