Ce que vous devez savoir sur les neurotransmetteurs

Les neurotransmetteurs sont des substances chimiques qui traversent les synapses pour transmettre des impulsions d'un neurone à un autre neurone, cellule glandulaire ou cellule musculaire. En d'autres termes, les neurotransmetteurs sont utilisés pour envoyer des signaux d'une partie du corps à une autre. Plus de 100 neurotransmetteurs sont connus. Beaucoup sont simplement construits à partir d'acides aminés. D'autres sont des molécules plus complexes.

Les neurotransmetteurs remplissent de nombreuses fonctions vitales dans le corps. Par exemple, ils régulent le rythme cardiaque, indiquent aux poumons quand respirer, déterminent le point de consigne du poids, stimulent la soif, affectent l'humeur et contrôlent la digestion.

La fente synaptique a été découverte par le pathologiste espagnol Santiago Ramón y Cajal au début du XXe siècle. En 1921, le pharmacologue allemand Otto Loewi a vérifié que la communication entre les neurones était le résultat de la libération de produits chimiques. Loewi a découvert le premier neurotransmetteur connu, l'acétylcholine.

Comment fonctionnent les neurotransmetteurs

La terminaison axonale d'une synapse stocke des neurotransmetteurs dans des vésicules. Lorsqu'elles sont stimulées par un potentiel d'action, les vésicules synaptiques d'une synapse libèrent des neurotransmetteurs, qui traversent la petite distance (fente synaptique) entre un axone terminal et une dendrite par diffusion. Lorsque le neurotransmetteur se lie à un récepteur au niveau de la dendrite, le signal est communiqué. Le neurotransmetteur reste dans la fente synaptique pendant une courte période. Ensuite, il est soit renvoyé au neurone présynaptique par le processus de recapture, métabolisé par des enzymes, soit lié au récepteur.

Lorsqu'un neurotransmetteur se lie à un neurone postsynaptique, il peut l'exciter ou l'inhiber. Les neurones sont souvent connectés à d'autres neurones, donc à tout moment un neurone peut être soumis à plusieurs neurotransmetteurs. Si le stimulus pour l'excitation est supérieur à l'effet inhibiteur, le neurone "se déclenche" et crée un potentiel d'action qui libère des neurotransmetteurs vers un autre neurone. Ainsi, un signal est conduit d'une cellule à l'autre.

Types de neurotransmetteurs

Une méthode de classification des neurotransmetteurs est basée sur leur composition chimique. Les catégories comprennent:

• Acides aminés: acide γ-aminobutyrique (GABA), aspartate, glutamate, glycine, D-sérine
• Gaz: monoxyde de carbone (CO), sulfure d'hydrogène (H₂S), oxyde nitrique (NO)
• Monoamines: dopamine, épinéphrine, histamine, norépinéphrine, sérotonine
• Peptides: β-endorphine, amphétamines, somatostatine, enképhaline
• Purines: adénosine, adénosine triphosphate (ATP)
• Amines traces: octopamine, phénéthylamine, trypramine
• Autres molécules: acétylcholine, anandamide
• Ions simples: zinc

L'autre grande méthode de catégorisation des neurotransmetteurs consiste à déterminer s'ils sont excitateur ou inhibiteur. Cependant, le fait qu'un neurotransmetteur soit excitateur ou inhibiteur dépend de son récepteur. Par exemple, l'acétylcholine est inhibitrice pour le cœur (ralentit la fréquence cardiaque), mais excitatrice pour le muscle squelettique (la fait se contracter).

Neurotransmetteurs importants

• Glutamate est le neurotransmetteur le plus abondant chez l'homme, utilisé par environ la moitié des neurones du cerveau humain. C'est le principal émetteur excitateur du système nerveux central. L'une de ses fonctions est d'aider à former des souvenirs. Fait intéressant, le glutamate est toxique pour les neurones. Des lésions cérébrales ou un accident vasculaire cérébral peuvent entraîner un excès de glutamate, tuant les neurones.
• GABA est le principal émetteur inhibiteur du cerveau des vertébrés. Il aide à contrôler l'anxiété. Une carence en GABA peut entraîner des crises.
• Glycine est le principal neurotransmetteur inhibiteur de la moelle épinière des vertébrés.
• Acétylcholine stimule les muscles, fonctionne dans le système nerveux autonome et les neurones sensoriels, et est associé au sommeil paradoxal. De nombreux poisons agissent en bloquant les récepteurs de l'acétylcholine. Les exemples incluent la botuline, le curare et la pruche. La maladie d'Alzheimer est associée à une baisse significative des taux d'acétylcholine.
• Norépinéphrine (noradrénaline) augmente la fréquence cardiaque et la pression artérielle. Il fait partie du système de «combat ou fuite» du corps. La norépinéphrine est également nécessaire pour former des souvenirs. Le stress épuise les réserves de ce neurotransmetteur.
• Dopamine est un émetteur inhibiteur associé au centre de récompense du cerveau. De faibles niveaux de dopamine sont associés à l'anxiété sociale et à la maladie de Parkinson, tandis qu'un excès de dopamine est lié à la schizophrénie.
• Sérotonine est un neurotransmetteur inhibiteur impliqué dans l'humeur, l'émotion et la perception. De faibles niveaux de sérotonine peuvent entraîner une dépression, des tendances suicidaires, des problèmes de gestion de la colère, des troubles du sommeil, des migraines et un besoin accru de glucides. Le corps peut synthétiser la sérotonine à partir du tryptophane, un acide aminé qui se trouve dans les aliments tels que le lait chaud et la dinde.
• Endorphines sont une classe de molécules similaires aux opioïdes (par exemple, la morphine, l'héroïne) en termes de structure et de fonction. Le mot «endorphine» est l'abréviation de «morphine endogène». Les endorphines sont des transmetteurs inhibiteurs associés au plaisir et au soulagement de la douleur. Chez d'autres animaux, ces produits chimiques ralentissent le métabolisme et permettent l'hibernation.