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Dopamine, l’hormone par excellence

Neurotransmetteur impliqué dans le désir, le plaisir, le mouvement. Son déficit dans certaines régions du cerveau provoque la maladie de Parkinson.

La dopamine est une petite molécule assurant la communication entre les cellules du cerveau (les neurones ). Elle intervient dans le désir et la sensation de plaisir. Elle est aussi impliquée dans des maladies graves comme la maladie de Parkinson, qui perturbe les mouvements, et la schizophrénie, une maladie mentale.

dopamine

La dopamine, qu’est-ce que c’est ?

C’est un messager chimique du système nerveux lié à plusieurs fonctions comme le contrôle des mouvements, les symptômes associés à la schizophrénie(quand il y en aurait trop) mais aussi aux circuits de la récompense(plaisir).
La dopamine est produite par deux groupes de neurones, l’aire tegmentale ventrale (circuit de récompense) et la substance noire (controle de la motricité)
La « communication » neuronale
Toutes nos sensations, nos mouvements, nos pensées, nos raisonnements et nos émotions sont le résultat de l’échange entre les neurones.
Cet échange est assuré par deux processus distincts et complémentaires :
•    La conduction électrique
•    La transmission chimique.
La conduction électrique permet de faire voyager rapidement l’influx nerveux à l’intérieur d’un même neurone.
La transmission chimique permet de transmettre l’influx nerveux d’un neurone à l’autre et s’effectue au niveau de la synapse et au moyen de neurotransmetteurs.
La synapse est le point de contact chimique entre deux neurones, un des neurones jouant le role d’emetteur  (pré-synaptique) et l’autre neurone de recepteur (post synaptique)
Le neurone « emetteur » synthétise un neurotransmetteur, par exemple la dopamine et le neurone « récepteur » disposera notamment d’un « détecteur chimique » de ce même neurotransmetteur, ce détecteur etant appelé récepteur membranaire.
Chaque fois que la dopamine est relâchée dans une terminaison nerveuse, elle est ensuite soit recaptée(par le neurone emetteur ou presynaptique), soit dégradée et ce afin notamment d’éviter que la stimulation du neurone recepteur (postsynaptique) se prolonge indéfiniment
(En gros, c’est un peu comme si le neurone émetteur lancait une bouteille à la mer avec sa cane à peche en ayant mis à l’intérieur un message chimique. De l’autre coté sur l’autre rive, l’autre neurone, qui lui, dispose d’un détecteur chimique, se met à lire le message chimique puis la bouteille est « récupérée » par le neurone émetteur pour qu’il s’en reserve plus tard)
Action des antipsychotiques (neuroleptiques) appelés aussi tranquillisants majeurs.
Les neuroleptiques agissent principalement en bloquant partiellement la réception de la dopamine.
Les molécules se placent sur une partie des récepteurs, les empêchant de recevoir les molécules de dopamine.
Jusqu’à 70% de ces récepteurs peuvent être bloqués à forte dose.
Ils ont aussi une action sur d’autres neurotransmetteurs.
L’intensité des impulsions nerveuses, des sentiments et émotions est diminuée
(Pour faire simple, les neuroleptiques « ralentissent » le fonctionnement du cerveau)
Les antipsychotiques ont-ils tous les mêmes effets  ?
Non
Il existe cinq types de récepteurs de la dopamine dans le cerveau humain, identifiés D1 à D5 et les neuroleptiques vont « jouer » plus ou moins sur ces récepteurs mais aussi sur d’autres neurotransmetteurs.
Selon les molécules mais aussi les dosages, ils ont des effets sédatifs, deshinibiteurs ou anti-hallucinatoires
Ils n’ont qu’un effet suspensif sur les symptômes (psychotiques)
Action des dopaminergiques (agonistes dopaminergiques)
Les médicament dopaminergiques ont un fonctionnement analogue à celui de la dopamine en accroissant l’effet de la dopamine sur les neurones.
Des subtances dont certaines drogues (amphétamines, cocaine, etc) ont aussi pour effet d’augmenter le taux de dopamine.

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Les neurotransmetteurs dans le collimateur

neurotransmetteurs
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.

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Le cerveau et son evolution

Le cerveau des vertébrés contrôle et coordonne la plupart des mouvements, du comportement, l’homéostasie des fonctions internes, tels que le rythme cardiaque, la pression artérielle et la température du corps.

cerveau

Le cerveau présente une organisation fonctionnelle : certaines parties du cerveau gèrent plus spécifiquement certains aspects du comportement ou de la pensée. Mais cette division fonctionnelle n’est pas stricte, il serait en effet illusoire d’assigner une fonction aussi complexe que la mémoire, par exemple, à une région isolée. On peut néanmoins dessiner une cartographie du cortex cérébral en aires selon leur implication dans différents aspects de la cognition, leur architectonique et leur connexions, en particulier avec le thalamus : les fonctions motrices dans le lobe frontal (aires 4 et 6 de Brodmann), la vision dans la partie postérieure du lobe occipital (aires 17, 18 et 19 de Brodmann), la production du langage articulé dans le lobe frontal au niveau de l’aire de Broca (aires 44 et 45), etc. Chez la plupart des vertébrés, le cerveau se trouve dans la boîte crânienne, où il est protégé par les os du crâne, ainsi que par le liquide céphalo-spinal. C’est un organe pair constitué de deux hémisphères connectés entre eux par des fibres de substance blanche via le corps calleux et les commissures.
Le cerveau des vertébrés se développe dans les derniers stades de l’embryogenèse à partir d’un épaississement de la partie supérieure du tube neural, la partie inférieure donnant la moelle épinière. Le tube neural apparaît lui-même au cours de la neurulation à partir d’une partie de l’ectoderme (ectoderme donnant aussi l’épiderme).
Le cerveau connaît chez certaines espèces un développement post-embryonnaire. C’est notamment le cas chez l’Homme, le cerveau et la boite crânienne du jeune enfant n’étant pas terminés au moment de la parturition.

Comparaison et évolution
Les vers nématodes ne possèdent pas plus de quelques centaines de neurones dans tout leur système nerveux, quand l’être humain en possède environ 20 milliards rien que dans le néocortex. Parmi les mammifères, Homo sapiens est un des animaux dont le rapport entre la masse du cerveau et la masse corporelle est le plus élevé (rapport masse cérébrale/masse corporelle de 1/46-48 pour l’homme, mais de 1/31 pour la souris par exemple). D’autres animaux ont un plus gros cerveau, comme le dauphin ou l’éléphant. Du point de vue de l’évolution phylogénétique, le cerveau humain a subi une importante expansion corticale. Mais cette expansion n’a pas été homogène : certaines régions ont plus augmenté en taille que d’autres, c’est par exemple le cas du cortex préfrontal.

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