C. Diversité des synapses dans le circuit neuronique du réflexe myotatique
Lors du réflexe myotatique, les motoneurones de la moelle épinière sont soumis à des influences contradictoires. La mobilisation d'une articulation fait intervenir des muscles antagonistes : la contraction des muscles extenseurs s'opposent simultanément au relâchement des muscles fléchisseurs. En fait, l'activité des motoneurones du muscle extenseur est augmentée sous l'influence de synapses excitatrices et donc parallèlement l'activité des motoneurones du muscle fléchisseur antagoniste est diminuée sous l'influence de synapses inhibitrices.
Les synapses fonctionnent de manière identique, mais selon la nature des neurotransmetteurs libérés par les neurones pré-synaptiques et la nature des récepteurs présents dans la membrane post-synaptique, les synapses peuvent être de natures différentes et donc avoir des effets opposés sur le neurone post-synaptique.
Synapse excitatrice : le neurotransmetteur libéré entraine la naissance d'un nouveau message dans le neurone post-synaptique. Lorsque les neurones excitateurs sont stimulés, la liaison du neurotransmetteur avec les récepteurs post-synaptiques correspondants provoque une dépolarisation de la membrane du neurone et facilite la naissance de nouveaux PA. Cette dépolarisation de la membrane dépend de la quantité de neurotransmetteurs libérés dans la fente synaptique. Le PA engendré se propage à l'ensemble de la membrane plasmique, ce qui permet de reproduire le message nerveux et de commander une action pour laquelle il codait (ex : la contraction musculaire).
Synapse inhibitrice : le neurotransmetteur libéré freine (ou empêche) l'émission de PA par le neurone post-synaptique. Lorsque les neurones inhibiteurs sont stimulés, la liaison du neurotransmetteur avec les récepteurs post-synaptiques correspondants provoque une hyperpolarisation de la membrane du neurone post-synaptique et s'oppose à la naissance de nouveaux PA. Cette hyperpolarisation dépend aussi de la quantité de neurotransmetteurs libérés dans la fente synaptique.
→ Le neurone post-synaptique est donc soumis en permanence à l'influence de ces deux types de synapses connectées à sa membrane. Pour déclencher un ou plusieurs PA au niveau du segment initial de l'axone, le corps cellulaire du neurone post-synaptique doit effectuer une sommation des PA qui lui parviennent :
une sommation temporelle si plusieurs PA très rapprochés arrivent par la même fibre pré-synaptique. La fréquence d'émission des PA pré-synaptiques doit être suffisamment rapide pour permettre au motoneurone de dépasser son seuil de dépolarisation. Cette sommation temporelle est due à une libération de neurotransmetteurs dans la fente synaptique proportionnelle à la fréquence de PA.
une sommation spatiale si plusieurs fibres pré-synaptiques conduisent un PA et que ces PA atteignent simultanément les synapses du neurone post-synaptique. La sommation spatiale est donc la somme à un moment donné des différents PA générés en différents points du motoneurone, c'est à dire au niveau de différentes synapses. Suite à cette sommation spatiale, si le seuil d'excitabilité est franchi, un message nerveux efférent moteur constitué d'une fréquence plus ou moins importante de PA va être générer. Chaque fibre musculaire réalise ainsi une intégration des différentes informations qui lui parviennent via un seul neurone moteur.
