thesis

1.6 La transmission synaptique 35
conduire les courants postsynaptiques de manière passive à la manière d’un câble
électrique, mais ils contiennent aussi des canaux ioniques qui peuvent moduler
la conduction des courants. De plus, les potentiels d’action générés au niveau du
soma peuvent se rétropropager dans les dendrites, modulant ainsi la conduction
des courants postsynaptiques. Ce phénomène joue probablement un rôle dans la
plasticité synaptique.
Ensuite, les courants postsynaptiques provenant de toutes les synapses parviennent
au soma. Ces courants sont alors sommés algébriquement : les courants
excitateurs dépolarisent le potentiel de membrane tandis que les courants inhibiteurs
l’hyperpolarisent. Cette opération algébrique est à la base de la computation
neuronale. L’effet global des courants postsynaptiques sur le potentiel de membrane
dépend donc de l’importance relative des courants excitateurs par rapport
aux courants inhibiteurs. Si les courants excitateurs sont plus importants, l’intégration
synaptique provoque alors une dépolarisation du potentiel de membrane.
Suffisamment importante, cette dépolarisation provoque alors la génération d’un
potentiel d’action.
On peut ainsi représenter schématiquement l’opération d’un neurone comme
la combinaison d’une opération linéaire (sommation algébrique des courants excitateurs
et inhibiteurs) et d’une opération fortement non linéaire (seuil). Cette
idée est à la base de la modélisation en neurosciences, et sera largement développée
dans les chapitres suivants. L’un des thèmes de cette thèse, la détection de
coïncidences, a pour objet l’étude de l’impact de la synchronisation des potentiels
d’action présynaptiques sur l’intégration synaptique et sur la probabilité de
génération d’un potentiel d’action postsynaptique.
Nous terminons cette section par une présentation de la plasticité synaptique.
1.6.5 La plasticité synaptique
Toute synapse est caractérisée à un instant donné par son poids synaptique :
cette valeur quantifie la contribution d’un courant postsynaptique élémentaire (généré
par un unique potentiel d’action présynaptique) à la dépolarisation ou l’hyperpolarisation
du potentiel de membrane. Le poids peut être positif (excitation),
négatif (inhibition) ou nul. La plasticité synaptique est le phénomène selon
lequel les poids synaptiques évoluent au cours du temps en fonction notamment
de l’activité pré- et postsynaptique.
La plasticité synaptique joue un rôle crucial au sein du système nerveux et
constitue notamment le substrat biologique de l’apprentissage et de la mémoire.
On distingue généralement les différents phénomènes de plasticité selon leur durée
et leur effet sur le poids synaptique. Cet effet peut être potentialisateur lorsque
le poids augmente ou dépressif lorsque le poids diminue. Les différentes catégories
de plasticité sont les suivantes.
– La plasticité à court terme, qui agit sur une durée de quelques secondes.
– La potentialisation à court terme (short-term potentiation ou STP)
a lieu lorsque la transmission synaptique au niveau d’une synapse donnée
se renforce sur une durée de quelques secondes suite à l’arrivée successive