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Synapse chimique – transmission, sommation et effets des drogues

BiologiePhysiologie humaine et animale16–17 ans

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Suivez un influx à travers une synapse chimique : un potentiel d’action atteint le bouton présynaptique, les canaux Ca²⁺ s’ouvrent, les vésicules libèrent de l’acétylcholine (ou de la dopamine) dans la fente, le neurotransmetteur se fixe sur des récepteurs, Na⁺ entre et crée un potentiel postsynaptique ; puis l’acétylcholinestérase le dégrade ou des transporteurs le recaptent. Ajoutez de la nicotine, un néonicotinoïde, du curare, un organophosphoré, la toxine botulique ou de la cocaïne pour voir quelle étape chacun modifie, et observez comment une consommation répétée réduit le nombre de récepteurs, d’où tolérance et dépendance. Un écran de sommation permet d’activer des synapses excitatrices et inhibitrices pour atteindre le seuil au cône d’émergence, et un écran d’arc réflexe calcule le temps de réflexe.

Leçon : Communication nerveuse – transmission synaptique

Ce qu’elle montre

Les neurones transmettent les signaux à la cellule suivante à travers un espace étroit, la fente synaptique. Un potentiel d’action qui arrive au bouton présynaptique ouvre des canaux calciques voltage-dépendants ; les ions calcium provoquent la fusion des vésicules avec la membrane et la libération d’un neurotransmetteur comme l’acétylcholine. Celui-ci diffuse, se fixe sur des récepteurs qui sont des canaux sodium et dépolarise la membrane postsynaptique. Il est ensuite éliminé par une enzyme ou par recapture, si bien que chaque signal est bref. Beaucoup de drogues et de poisons agissent sur une seule de ces étapes.

Mode d’emploi

Choisissez Type de synapse, Drogue ou poison et Dose, puis appuyez sur Envoyer un influx et comparez les trois graphiques et le tableau. Réglez Influx automatiques pour envoyer un train et Vitesse pour le ralentir. Avec la dopamine, faites glisser Consommation répétée. Dans Sommation, appuyez sur E1 + E2 ensemble, E1 trois fois de suite ou Stimuler I. Dans Arc réflexe, choisissez un réflexe et appuyez sur Stimuler.

Paramètres modifiables

  • Écran Synapse et drogues, Sommation, Arc réflexe
  • Type de synapse Synapse cholinergique entre deux neurones, Jonction neuromusculaire, Synapse à dopamine dans le cerveau
  • Drogue ou poison Aucune, Nicotine, Néonicotinoïde (insecticide), Curare, Insecticide organophosphoré, Toxine botulique, Cocaïne
  • Dose 0–100 %
  • Fréquence des influx automatiques 0–100 Hz
  • Vitesse de la simulation Très lente (2 ms par seconde), Lente (10 ms par seconde), Plus rapide (50 ms par seconde)
  • Jours de consommation répétée 0–30 jours
  • Fréquence de la synapse excitatrice E1 0–100 Hz
  • Fréquence de la synapse excitatrice E2 0–100 Hz
  • Fréquence de la synapse inhibitrice I 0–100 Hz
  • Réflexe Retrait après une piqûre (3 neurones), Réflexe rotulien (2 neurones)

Questions à explorer

  1. Pourquoi un organophosphoré maintient-il les muscles contractés alors que le curare les laisse flasques ?
  2. Pourquoi un seul influx sur une synapse excitatrice ne fait-il en général pas décharger le neurone postsynaptique ?
  3. Pourquoi un consommateur de cocaïne de longue date a-t-il besoin de doses plus fortes et se sent-il mal à l’arrêt ?

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