$G\\alpha_o$<\/span> repr\u00e9sente la prot\u00e9ine G h\u00e9t\u00e9rotrim\u00e9rique la plus abondante du tissu c\u00e9r\u00e9bral (repr\u00e9sentant jusqu’\u00e0 1 \u00e0 2 % des prot\u00e9ines membranaires totales du cerveau), orientant massivement la signalisation synaptique vers le contr\u00f4le tonique de l’excitabilit\u00e9.<\/li>\n<\/ul>\n2. La voie de la phospholipase C $\\beta$<\/span> ($G\\alpha_{q\/11}$<\/span>) :<\/strong>
\nLe recrutement de $G\\alpha_q$<\/span>-GTP cible et active la phospholipase C $\\beta$<\/span> (PLC$\\beta$<\/span>) ancr\u00e9e \u00e0 la face interne de la bicouche lipidique. La PLC$\\beta$<\/span> hydrolyse enzymatiquement un phospholipide membranaire mineur mais crucial, le phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate ($PIP_2$<\/span>), g\u00e9n\u00e9rant st\u0153chiom\u00e9triquement deux seconds messagers intracellulaires orthogonaux :<\/p>\n\n- L’inositol-1,4,5-trisphosphate ($IP_3$<\/span>) :<\/em> M\u00e9tabolite hautement hydrosoluble qui diffuse librement dans le hyaloplasme pour aller se fixer avec une haute affinit\u00e9 sur des r\u00e9cepteurs-canaux calciques t\u00e9tram\u00e9riques sp\u00e9cifiques situ\u00e9s sur la membrane du r\u00e9ticulum endoplasmique lisse ($IP_3R$<\/span>). Cette liaison provoque la vidange rapide des stocks de calcium intra-r\u00e9ticulaires vers le cytosol, \u00e9levant massivement la concentration de calcium intracellulaire libre. Ce flux calcique recrute la calmoduline pour activer la kinase d\u00e9pendante du calcium et de la calmoduline de type II (CaMKII).<\/li>\n
- Le diacylglyc\u00e9rol (DAG) :<\/em> Mol\u00e9cule lipophile neutre restant s\u00e9questr\u00e9e dans le feuillet interne de la membrane plasmique. En pr\u00e9sence conjointe des ions calcium lib\u00e9r\u00e9s et du DAG, la prot\u00e9ine kinase C (PKC) conventionnelle migre vers la membrane plasmique, s’active et phosphoryle une panoplie de substrats synaptiques, modulant le cytosquelette d’actine, l’endocytose des r\u00e9cepteurs ionotropes et l’exocytose des v\u00e9sicules de neurotransmetteur.<\/li>\n<\/ul>\n
3. La signalisation directe d\u00e9pendante du dim\u00e8re $G\\beta\\gamma$<\/span> :<\/strong>
\nLongtemps consid\u00e9r\u00e9 comme un simple chaperon maintenant $G\\alpha$<\/span> \u00e0 l’\u00e9tat inactif, le dim\u00e8re h\u00e9t\u00e9rodim\u00e9rique $G\\beta\\gamma$<\/span> lib\u00e9r\u00e9 lors de l’activation des r\u00e9cepteurs coupl\u00e9s \u00e0 $G\\alpha_{i\/o}$<\/span> est un modulateur biophysique imm\u00e9diat majeur de l’\u00e9lectrophysiologie membranaire. Sans n\u00e9cessiter d’\u00e9tape enzymatique interm\u00e9diaire soluble, le complexe $G\\beta\\gamma$<\/span> diffuse lat\u00e9ralement dans le plan de la membrane pour s’amarrer directement sur les domaines cytosoliques de canaux ioniques sp\u00e9cifiques :<\/p>\n\n- Il active directement les canaux potassiques rectifiants entrants activ\u00e9s par les prot\u00e9ines G (canaux GIRK, ou $K_{ir}3$<\/span>). Cette interaction favorise le passage d’un courant potassique sortant tonique, entra\u00eenant une hyperpolarisation membranaire lente et durable qui r\u00e9duit consid\u00e9rablement l’excitabilit\u00e9 du neurone post-synaptique.<\/li>\n
- Il inhibe les canaux calciques voltage-d\u00e9pendants de haute tension d’activation (types N et P\/Q) localis\u00e9s au niveau pr\u00e9synaptique. En d\u00e9pla\u00e7ant la d\u00e9pendance au potentiel de ces canaux vers des valeurs plus d\u00e9polaris\u00e9es, $G\\beta\\gamma$<\/span> limite l’entr\u00e9e de calcium provoqu\u00e9e par les potentiels d’action terminaux, assurant le ph\u00e9nom\u00e8ne universel de r\u00e9trocontr\u00f4le inhibiteur pr\u00e9synaptique (autor\u00e9cepteurs ou h\u00e9t\u00e9ror\u00e9cepteurs diminuant la probabilit\u00e9 d’exocytose v\u00e9siculaire).<\/li>\n
- Il d\u00e9clenche l’activation de voies de signalisation mitog\u00e9niques, telles que la cascade des MAP-kinases (notamment la voie Ras-Raf-MEK-ERK), r\u00e9gissant la diff\u00e9renciation cellulaire, la neuroprotection et la survie neuronale.<\/li>\n<\/ul>\n
3.3 Familles structurales et sous-types pr\u00e9pond\u00e9rants<\/h3>\n
L’\u00e9ventail des r\u00e9cepteurs m\u00e9tabotropes r\u00e9gulant le syst\u00e8me nerveux central et p\u00e9riph\u00e9rique illustre une prodigieuse adaptation \u00e9volutive. Parmi les familles neurophysiologiques cardinales figurent :<\/p>\n
1. Les r\u00e9cepteurs m\u00e9tabotropes du glutamate (mGluR) :<\/strong>
\nHuit sous-types g\u00e9n\u00e9tiques de mGluR ont \u00e9t\u00e9 caract\u00e9ris\u00e9s chez les mammif\u00e8res, subdivis\u00e9s en trois groupes distincts selon leur homologie de s\u00e9quence, leur profil pharmacologique et leur couplage aux prot\u00e9ines G :<\/p>\n\n- Groupe I (mGluR1 et mGluR5) :<\/em> Principalement localis\u00e9s en p\u00e9riph\u00e9rie de la densit\u00e9 post-synaptique (zones p\u00e9risynaptiques). Coupl\u00e9s \u00e0 la prot\u00e9ine $G\\alpha_{q\/11}$<\/span> et \u00e0 la voie PLC$\\beta$<\/span>\/$IP_3$<\/span>\/DAG\/$Ca^{2+}$<\/span>, ils promeuvent l’excitabilit\u00e9 neuronale, facilitent l’activit\u00e9 des r\u00e9cepteurs NMDA, et orchestrent l’induction de certaines formes de d\u00e9pression synaptique \u00e0 long terme (LTD) d\u00e9pendantes de la synth\u00e8se locale de prot\u00e9ines.<\/li>\n
- Groupe II (mGluR2 et mGluR3) :<\/em> Localis\u00e9s pr\u00e9f\u00e9rentiellement au niveau pr\u00e9synaptique ainsi que sur les prolongements astrocytaires. Coupl\u00e9s \u00e0 la prot\u00e9ine $G\\alpha_{i\/o}$<\/span>, ils suppriment l’activit\u00e9 de l’ad\u00e9nylate cyclase et r\u00e9priment la lib\u00e9ration de glutamate lorsqu’une activation synaptique soutenue entra\u00eene un d\u00e9bordement de neurotransmetteur.<\/li>\n
- Groupe III (mGluR4, mGluR6, mGluR7, mGluR8) :<\/em> Coupl\u00e9s de mani\u00e8re analogue \u00e0 $G\\alpha_{i\/o}$<\/span>, ils assument des fonctions d’autor\u00e9cepteurs pr\u00e9synaptiques limitant la lib\u00e9ration exocytaire dans la fente, \u00e0 l’exception notable de mGluR6, s\u00e9questr\u00e9 de mani\u00e8re s\u00e9lective dans les cellules bipolaires \u00ab ON \u00bb de la r\u00e9tine o\u00f9 il m\u00e9die la transduction photor\u00e9ceptrice invers\u00e9e.<\/li>\n<\/ul>\n
2. Le r\u00e9cepteur m\u00e9tabotrope du GABA ($GABA_B$<\/span>) :<\/strong>
\nLe r\u00e9cepteur $GABA_B$<\/span> repr\u00e9sente le paradigme du r\u00e9cepteur GPCR h\u00e9t\u00e9rodim\u00e9rique obligatoire au sein de la classe C. Pour \u00eatre fonctionnellement comp\u00e9tent et adress\u00e9 \u00e0 la membrane plasmique, il n\u00e9cessite l’assemblage physique \u00e9troit de deux sous-unit\u00e9s paralogues non \u00e9quivalentes : la sous-unit\u00e9 $GABA_{B1}$<\/span> (qui poss\u00e8de le domaine extracellulaire liant le GABA avec une haute affinit\u00e9 mais s’av\u00e8re incapable de coupler les prot\u00e9ines G) et la sous-unit\u00e9 $GABA_{B2}$<\/span> (qui abrite le faisceau 7TM responsable de l’activation st\u00e9rique de la prot\u00e9ine $G\\alpha_{i\/o}$<\/span>, mais ne peut fixer le ligand endog\u00e8ne). L’activation de cet h\u00e9t\u00e9rodim\u00e8re g\u00e9n\u00e8re des potentiels post-synaptiques inhibiteurs lents via l’ouverture des canaux potassiques GIRK et r\u00e9duit la lib\u00e9ration de neurotransmetteur au niveau pr\u00e9synaptique par inhibition des canaux calciques Cav2.<\/p>\n3. Les r\u00e9cepteurs muscariniques, dopaminergiques et adr\u00e9nergiques (Classe A) :<\/strong>
\nCes r\u00e9cepteurs monom\u00e9riques r\u00e9gentent la neuromodulation diffuse de l’enc\u00e9phale :<\/p>\n\n- Les r\u00e9cepteurs muscariniques de l’ac\u00e9tylcholine :<\/em> Comprennent cinq sous-types. Les sous-types M1, M3 et M5 se couplent \u00e0 $G\\alpha_{q\/11}$<\/span>, stimulant la d\u00e9gradation du $PIP_2$<\/span> membranaire (ce qui ferme les canaux potassiques KCNQ\/Kv7 responsables du \u00ab courant M \u00bb, augmentant consid\u00e9rablement la d\u00e9charge de potentiels d’action neuronaux). Les sous-types M2 et M4 se couplent \u00e0 $G\\alpha_{i\/o}$<\/span>, diminuant la contractilit\u00e9 cardiaque (M2) ou freinant la neurotransmission cholinergique et dopaminergique centrale (M4).<\/li>\n
- Les r\u00e9cepteurs dopaminergiques :<\/em> Scind\u00e9s en deux sous-familles antagonistes : la famille \u00ab D1-like \u00bb (comprenant les r\u00e9cepteurs D1 et D5), coupl\u00e9e \u00e0 $G\\alpha_s$<\/span>\/$G\\alpha_{olf}$<\/span>, qui \u00e9l\u00e8ve l’AMPc et stimule la PKA dans la voie directe striatale motrice ; et la famille \u00ab D2-like \u00bb (comprenant les r\u00e9cepteurs D2, D3 et D4), coupl\u00e9e \u00e0 $G\\alpha_{i\/o}$<\/span>, r\u00e9primant l’AMPc et inhibant la voie indirecte striatale motrice.<\/li>\n
- Les r\u00e9cepteurs adr\u00e9nergiques :<\/em> Cibl\u00e9s par la noradr\u00e9naline et l’adr\u00e9naline, divis\u00e9s en r\u00e9cepteurs $\\alpha_1$<\/span> (coupl\u00e9s \u00e0 $G_q$<\/span>), r\u00e9cepteurs $\\alpha_2$<\/span> (coupl\u00e9s \u00e0 $G_i$<\/span>, autor\u00e9cepteurs s\u00e9datifs du locus coeruleus) et r\u00e9cepteurs $\\beta$<\/span> ($\\beta_1, \\beta_2, \\beta_3$<\/span>, coupl\u00e9s \u00e0 $G_s$<\/span>, accroissant l’excitabilit\u00e9 synaptique corticale et hippocampique).<\/li>\n<\/ul>\n
4. Diff\u00e9rences fondamentales entre r\u00e9cepteurs ionotropes et m\u00e9tabotropes<\/h2>\n
Afin de mettre en exergue les sp\u00e9cificit\u00e9s biophysiques et fonctionnelles qui distinguent ces deux grandes machineries de communication membranaire, le tableau comparatif ci-dessous synth\u00e9tise leurs propri\u00e9t\u00e9s cardinales de mani\u00e8re synoptique et \u00e9quilibr\u00e9e.<\/p>\n
\n\n\n| Aspect fonctionnel \/ mol\u00e9culaire<\/th>\n | R\u00e9cepteurs ionotropes<\/th>\n | R\u00e9cepteurs m\u00e9tabotropes<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n |
\n\nStructure quaternaire<\/strong><\/td>\n| Oligom\u00e8res transmembranaires (trim\u00e8res, t\u00e9tram\u00e8res ou pentam\u00e8res) d\u00e9limitant un pore aqueux central traversant.<\/td>\n | Monom\u00e8res ou dim\u00e8res \u00e0 sept h\u00e9lices transmembranaires (7TM), totalement d\u00e9pourvus de pore aqueux intrins\u00e8que.<\/td>\n<\/tr>\n | \nM\u00e9canisme de transduction<\/strong><\/td>\n| Couplage direct et m\u00e9canique : la liaison du ligand induit une transition allost\u00e9rique ouvrant imm\u00e9diatement la porte du canal.<\/td>\n | Couplage indirect via des prot\u00e9ines G h\u00e9t\u00e9rotrim\u00e9riques membranaires ($\\alpha\\beta\\gamma$<\/span>) et des enzymes effectrices.<\/td>\n<\/tr>\n\nCin\u00e9tique d’activation<\/strong><\/td>\n| Ultra-rapide : latence de quelques microsecondes \u00e0 sub-millisecondes (typiquement < 1 ms)<\/span>.<\/td>\n | Lente : d\u00e9lai d’activation requis de dizaines de millisecondes \u00e0 plusieurs centaines de millisecondes (> 50-100 ms)<\/span>.<\/td>\n<\/tr>\n\nDur\u00e9e d’action du signal<\/strong><\/td>\n| Extr\u00eamement br\u00e8ve et transitoire : de quelques millisecondes \u00e0 quelques dizaines de millisecondes.<\/td>\n | Prolong\u00e9e et soutenue : de plusieurs secondes \u00e0 des minutes, voire des heures (via r\u00e9gulation de la transcription g\u00e9nique).<\/td>\n<\/tr>\n | \nAmplification du signal<\/strong><\/td>\n| Nulle (st\u0153chiom\u00e9trie unitaire 1:1) : la liaison d’un quota d\u00e9fini de mol\u00e9cules n’active qu’un seul pore transmembranaire.<\/td>\n | Consid\u00e9rable et exponentielle : un seul r\u00e9cepteur activ\u00e9 peut catalyser l’activation de centaines de prot\u00e9ines G et de milliers de seconds messagers.<\/td>\n<\/tr>\n | \nCons\u00e9quence \u00e9lectrophysiologique<\/strong><\/td>\n| Modification instantan\u00e9e du potentiel de membrane ($V_m$<\/span>) par gen\u00e8se directe de PPSE d\u00e9polarisants ou de PPSI hyperpolarisants.<\/td>\n | Modulation de l’excitabilit\u00e9 basale, alt\u00e9ration de la r\u00e9sistance d’entr\u00e9e membranaire, modification du seuil de d\u00e9charge.<\/td>\n<\/tr>\n | \nConsommation m\u00e9tabolique directe<\/strong><\/td>\n| Passivit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique absolue : le transport ionique utilise uniquement l’\u00e9nergie potentielle des gradients \u00e9lectrochimiques pr\u00e9existants.<\/td>\n | Consommation d’\u00e9nergie biochimique directe par hydrolyse de nucl\u00e9otides (GTP par $G\\alpha$<\/span>, ATP par les kinases et cyclases).<\/td>\n<\/tr>\n\nM\u00e9canisme de d\u00e9sensibilisation<\/strong><\/td>\n| Changement de conformation intrins\u00e8que rapide (\u00e9tat d\u00e9sensibilis\u00e9 ferm\u00e9 maintenant le ligand captif dans le pore).<\/td>\n | Phosphorylation par des kinases (GRK, PKA, PKC), recrutement de la $\\beta$<\/span>-arrestine, et endocytose d\u00e9pendante de la clathrine.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n4.1 Cin\u00e9tique temporelle et dynamique d’activation<\/h3>\nLa divergence la plus manifeste entre r\u00e9cepteurs ionotropes et m\u00e9tabotropes r\u00e9side dans l’\u00e9chelle chronologique de leurs r\u00e9ponses. Les r\u00e9cepteurs ionotropes sont optimis\u00e9s pour op\u00e9rer \u00e0 l’\u00e9chelle des microsecondes et des millisecondes. D\u00e8s l’instant o\u00f9 une mol\u00e9cule de glutamate se lie \u00e0 un r\u00e9cepteur AMPA ou que l’ac\u00e9tylcholine se fixe sur un r\u00e9cepteur nAChR, l’ouverture m\u00e9canique du pore aqueux se produit dans un intervalle de temps moyen de 10 \u00e0 50 microsecondes. Cette cin\u00e9tique est dict\u00e9e uniquement par les mouvements de bascule intramol\u00e9culaires et les vibrations thermiques des domaines prot\u00e9iques. D\u00e8s que le neurotransmetteur se d\u00e9tache (dissociation r\u00e9gie par la constante off, $k_{off}$<\/span>) ou que le r\u00e9cepteur transite vers un \u00e9tat d\u00e9sensibilis\u00e9, le courant ionique s’interrompt net en l’espace de 1 \u00e0 5 millisecondes. Cette fulgurance temporelle conf\u00e8re au syst\u00e8me nerveux la capacit\u00e9 de traiter l’information binaire avec une bande passante extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9e : un train de potentiels d’action \u00e0 haute fr\u00e9quence (jusqu’\u00e0 plusieurs centaines de Hertz) peut \u00eatre transduit fid\u00e8lement \u00e0 la synapse sans saturation temporelle.<\/p>\n\u00c0 l’oppos\u00e9, les r\u00e9cepteurs m\u00e9tabotropes imposent une latence temporelle substantielle, mesur\u00e9e couramment entre 50 millisecondes et plusieurs secondes. Cette latence incompressible s’explique par la nature s\u00e9quentielle et multidimensionnelle de la cascade biochimique :<\/p>\n \n- \u00c9tape 1 : Changement conformationnel de la poche 7TM induit par le ligand (quelques millisecondes).<\/li>\n
- \u00c9tape 2 : Collision et couplage st\u00e9rique par diffusion bidimensionnelle du r\u00e9cepteur avec le trim\u00e8re de prot\u00e9ine G inactif dans l’encombrement de la bicouche lipidique (10 \u00e0 50 millisecondes).<\/li>\n
- \u00c9tape 3 : \u00c9change nucl\u00e9otidique du GDP pour le GTP au sein de la sous-unit\u00e9 $G\\alpha$<\/span>, suivi de la dissociation fonctionnelle du complexe en $G\\alpha$<\/span>-GTP et $G\\beta\\gamma$<\/span> (dizaines de millisecondes).<\/li>\n
- \u00c9tape 4 : Diffusion membranaire lat\u00e9rale des sous-unit\u00e9s activ\u00e9es vers les effecteurs enzymatiques cibles (ad\u00e9nylate cyclase, PLC$\\beta$<\/span>, canaux GIRK).<\/li>\n
- \u00c9tape 5 : Catalyse biochimique enzymatique produisant une accumulation mesurable de seconds messagers diffusibles solubles, activation de kinases et phosphorylation de substrats prot\u00e9iques distants.<\/li>\n<\/ul>\n
Par cons\u00e9quent, les r\u00e9cepteurs m\u00e9tabotropes fonctionnent d’un point de vue biophysique comme des filtres passe-bas temporels : ils sont incapables de suivre individuellement chaque influx nerveux distinct au sein d’une salve rapide, mais int\u00e8grent l’intensit\u00e9 moyenne, la fr\u00e9quence globale et la persistance temporelle de l’activit\u00e9 pr\u00e9synaptique sur des \u00e9chelles de temps longues (secondes, minutes, voire heures si des programmes de transcription nucl\u00e9aire sont mobilis\u00e9s via CREB).<\/p>\n 4.2 Amplification et divergence du signal intracellulaire<\/h3>\nLa r\u00e8gle d’or gouvernant la signalisation ionotrope est la lin\u00e9arit\u00e9 st\u0153chiom\u00e9trique unitaire. Lorsqu’un r\u00e9cepteur ionotrope t\u00e9tram\u00e9rique ou pentam\u00e9rique fixe son contingent de neurotransmetteurs (par exemple deux mol\u00e9cules de glutamate pour le r\u00e9cepteur AMPA ou deux mol\u00e9cules d’ac\u00e9tylcholine pour le r\u00e9cepteur nicotinique), il ne peut d\u00e9clencher l’ouverture que d’un seul et unique pore ionique. D\u00e8s lors, le nombre total d’ions franchissant la membrane plasmique est strictement circonscrit par la conductance unitaire du canal ouvert et par le temps moyen d’ouverture de ce dernier avant sa fermeture ou sa d\u00e9sensibilisation. Il n’existe aucun ph\u00e9nom\u00e8ne d’amplification biochimique intrins\u00e8que : dix mol\u00e9cules de neurotransmetteurs ne pourront jamais ouvrir plus de cinq r\u00e9cepteurs simultan\u00e9ment.<\/p>\n En contrepartie fondamentale, les r\u00e9cepteurs m\u00e9tabotropes se comportent comme de formidables amplificateurs catalytiques et des n\u0153uds de divergence multidirectionnelle. Un r\u00e9cepteur m\u00e9tabotrope unique stabilis\u00e9 sous sa conformation active par une mol\u00e9cule d’agoniste peut interagir de mani\u00e8re s\u00e9quentielle et r\u00e9p\u00e9t\u00e9e avec plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de trim\u00e8res de prot\u00e9ines G h\u00e9t\u00e9rotrim\u00e9riques membranaires avant d’\u00eatre inactiv\u00e9 ou internalis\u00e9. \u00c0 leur tour, les sous-unit\u00e9s $G\\alpha$<\/span>-GTP activent des enzymes effectrices telles que l’ad\u00e9nylate cyclase, dont chacune catalyse en continu la conversion d’une quantit\u00e9 massive d’ATP en AMPc (environ $10^3$<\/span> \u00e0 $10^4$<\/span> mol\u00e9cules d’AMPc synth\u00e9tis\u00e9es par seconde par unit\u00e9 catalytique). Cette mar\u00e9e biochimique de seconds messagers active en cascade des l\u00e9gions de kinases (PKA), dont chaque mol\u00e9cule va phosphoryler des dizaines de canaux ioniques, de pompes de transport, d’enzymes m\u00e9taboliques et de facteurs transcriptionnels. Ainsi, l’amarrage d’un unique \u00e9v\u00e9nement mol\u00e9culaire de liaison \u00e0 la surface du neurone se traduit \u00e0 terme par la modification covalente de dizaines de milliers de cibles prot\u00e9iques \u00e0 l’\u00e9chelle du soma, de la dendrite ou du noyau cellulaire entier.<\/p>\nLa divergence ne s’arr\u00eate pas au gain quantitatif : elle se caract\u00e9rise \u00e9galement par une arborescence fonctionnelle. Alors qu’un r\u00e9cepteur ionotrope n’influence qu’une variable physique locale (le flux des ions pour lesquels son filtre pr\u00e9sente une perm\u00e9abilit\u00e9), un seul r\u00e9cepteur m\u00e9tabotrope active concomitamment la voie des prot\u00e9ines G canoniques, la lib\u00e9ration des dim\u00e8res $G\\beta\\gamma$<\/span> modulant des canaux ioniques, le recrutement des voies des MAP-kinases r\u00e9gulant la croissance synaptique, et la cascade des arrestines coupl\u00e9e \u00e0 l’endocytose et au remodelage du cytosquelette.<\/p>\n4.3 Cons\u00e9quences fonctionnelles sur le potentiel membranaire<\/h3>\nL’effet exerc\u00e9 sur le potentiel membranaire de repos ($V_m$<\/span>) par les deux classes de r\u00e9cepteurs ob\u00e9it \u00e0 des logiques physiques profond\u00e9ment divergentes :<\/p>\nPour les r\u00e9cepteurs ionotropes, l’impact sur le potentiel membranaire est direct, imm\u00e9diat et quantifiable sous forme de potentiels post-synaptiques :<\/p>\n \n- Potentiels post-synaptiques excitateurs (PPSE) :<\/em> D\u00e9clench\u00e9s par l’ouverture de canaux cationiques non s\u00e9lectifs perm\u00e9ables pr\u00e9f\u00e9rentiellement au sodium et au potassium (r\u00e9cepteurs AMPA, Ka\u00efnate, NMDA, nAChR, 5-$HT_3$<\/span>, P2X). Le potentiel d’inversion ($E_{rev}$<\/span>) de ces canaux se situe aux alentours de 0 mV. Le potentiel de repos neuronal se trouvant typiquement \u00e0 -70 mV, la force \u00e9lectromotrice agissant sur le sodium ($V_m – E_{Na}$<\/span>) est gigantesque, cr\u00e9ant un influx net massif de charges positives vers l’int\u00e9rieur de la cellule qui d\u00e9polarise transitoirement la membrane pour la rapprocher du seuil d’\u00e9mission des potentiels d’action.<\/li>\n
- Potentiels post-synaptiques inhibiteurs (PPSI) :<\/em> D\u00e9clench\u00e9s par l’ouverture de canaux anioniques s\u00e9lectifs pour le chlorure (r\u00e9cepteurs $GABA_A$<\/span> et r\u00e9cepteurs de la glycine). Le potentiel d’\u00e9quilibre de Nernst du chlore ($E_{Cl}$<\/span>) \u00e9tant souvent proche de -70 \u00e0 -75 mV chez le neurone adulte mature, l’ouverture de ces pores provoque un influx d’anions qui hyperpolarise l\u00e9g\u00e8rement la membrane ou la verrouille rigidement \u00e0 ce potentiel n\u00e9gatif. Cette baisse de la r\u00e9sistance membranaire court-circuite tout PPSE concomitant, un m\u00e9canisme biophysique d\u00e9sign\u00e9 sous le terme d’inhibition par shunt.<\/li>\n<\/ul>\n
Pour les r\u00e9cepteurs m\u00e9tabotropes, l’influence sur le potentiel membranaire est indirecte, modulatrice et contextuelle. Les GPCR n’injectent pas de courant capacitif imm\u00e9diat \u00e0 travers la membrane. Au lieu de cela, ils modifient la r\u00e9sistance d’entr\u00e9e ($R_{in}$<\/span>) de la cellule, le seuil de d\u00e9clenchement des pointes axonales et la r\u00e9ponse du neurone aux stimulations ionotropes ult\u00e9rieures. Par exemple :<\/p>\n | | | | | | | | | | | |