Le glutamate
Le glutamate est l’un des neurotransmetteurs les plus utilisés dans le cerveau puisque plus du tiers des neurones y fait appel. Les neurones l’utilisent tel quel ou par l’un de ses métabolites, le GABA. Côté postsynaptique, il existe trois types de récepteurs : le récepteur AMPA, le récepteur NMDA et le récepteur kaïnate, ainsi nommés en raison des molécules pharmacologiques capables de les activer sélectivement en l’absence de glutamate. Les deux premiers sont impliqués dans les phénomènes de mémorisation ; Le rôle du troisième est moins bien compris.
Ces récepteurs sont des canaux ioniques : sodiques en ce qui concernent les récepteurs AMPA et kaïnate, calciques pour le NMDA. Leurs effets sont tous excitateurs sur les éléments postsynaptiques, ce qui signifient qu’ils vont favoriser l’émission d’un potentiel d’action par le neurone cible.
Ces récepteurs sont la cible de certaines drogues qui vont les activer en continu, ce qui va provoquer des hallucinations, et pour le NMDA, de par la cytotoxicité du calcium, une mort du neurone par apoptose.
Le GABA
L’acide gamma-amino butyrique (GABA) est le principal neurotransmetteur inhibiteur du système nerveux central. C’est un neuromodulateur qui est reconnu comme étant inhibiteur à l’âge adulte, mais qui est excitateur lors du développement embryonnaire. Il possède par ailleurs un rôle neurotrophique, c’est-à-dire qu’il favorise la croissance de certains neurones.
L’acétylcholine
L’acétylcholine est l’un des premiers neurotransmetteurs découverts. Son fonctionnememt a été surtout étudié au niveau de la plaque motrice, mais il est présent partout dans le système nerveux. Il existe deux récepteurs de l’acétylcholine, tous deux présents dans le cortex : le récepteur nicotinique, donc l’antagoniste est la nicotine et le récepteur muscarinique sensible à la muscarine. D’autres drogues peuvent distinguer des sous-types au sein de ces deux grandes familles de récepteurs.
Le récepteur nicotinique est un récepteur canal qui laisse passer les ions sodium quand il est activé. En revanche, le récepteur muscarinique est un récepteur de type métabotropique, ce qui signifie qu’il ne va pas ouvrir un canal ionique, mais synthétiser une molécule qui va avoir un effet sur le fonctionnement du neurone. Ce genre de récepteur est plus impliqué dans les phénomènes de régulation à moyen et long terme que dans la transmission du potentiel d’action. On parle ici plutôt de neuromodulation.
Les neurones cholinergiques sont parmi les neurones plus touchés dans la maladie d’Alzheimer et les premiers à avoir été mis en évidence dans cette pathologie.
Les neuromédiateurs
Les neuromédiateurs sont des molécules similaires aux neurotransmetteurs (parfois une molécule peut avoir les deux rôles), mais qui sont émis non pas dans une fente synaptique, mais dans l’environnement cérébral. Ces molécules atteignent les neurones de façon non spécifique. Leur rôle n’est pas de propager un potentiel d’action au travers d’une synapse, mais de créer une ambiance moléculaire qui mettra le système nerveux dans un état précis.
Dans le cortex, on connaît plusieurs molécules de ce type :
• la noradrénaline qui a le rôle d’un système d’urgence, potentialisant l’attention, la mémorisation et le rappel.
• la sérotonine ou l’hydroxy-tryptamine impliquée dans les cycles veille/sommeil, mais aussi le comportement alimentaire, sexuel et bien d’autres. Certains antidépresseurs et médicaments psychotropes agissent sur la recapture de la sérotonine et potentialise donc son effet.
• la dopamine impliquée dans le système de récompense.
• la mélatonine impliquée dans la régulation du cycle circadien, le contrôle hormonal et joue un rôle dans la dépression hivernale.
Tous ces neuromédiateurs sont secrétés par des neurones dont le corps cellulaire est la plupart du temps dans le tronc cérébral. Cela permet à des structures phylogéniquement plus anciennes d’exercer un certain contrôle sur le cortex.