Récepteurs NMDA du système nerveux: que sont-ils et quelles fonctions ont-ils ?

Nous savons que nos neurones communiquent entre eux via des synapses, où interviennent des neurotransmetteurs. Le principal neurotransmetteur excitateur du cerveau est le glutamate, qui possède différents types de récepteurs. Ici, nous allons parler de l'un d'eux: Récepteurs NMDA.

Dans cet article, nous apprendrons en quoi consistent ces types de récepteurs, quelles caractéristiques ils présentent, comment ils fonctionnent et comment ils sont liés à la mémoire, à l'apprentissage et à la plasticité cérébrale. Cependant, nous ferons d'abord une brève introduction sur les types de neurotransmetteurs qui existent, pour comprendre où se trouve le glutamate.

• Article associé: "Types de neurotransmetteurs: fonctions et classification"

Que sont les neurotransmetteurs et comment sont-ils classés ?

Les neurotransmetteurs sont des biomolécules qui permettent la transmission d'informations entre les neurones. (c'est-à-dire la neurotransmission), par un processus chimique ou électrique (selon les cas) appelé synapse neuronale.

Il existe de nombreux types de neurotransmetteurs; La classification la plus acceptée est celle qui les divise en trois grands groupes :

1. amines

Les amines, à leur tour, sont divisées en amines quaternaires (acétylcholine) et en monoamines (qui, à leur tour, sont divisées en: catécholamines et indolamines).

2. Acides aminés

inclure le glutamate, GABA, glycine et histamine.

3. Neuropeptides

Pour leur part, les neuropeptides comprennent endorphines, enképhalines, dynorphines et vasopressine.

Le glutamate et ses récepteurs NMDA

Comme nous l'avons vu, le glutamate, également appelé acide glutamique, est un neurotransmetteur cérébral de type acide aminé. Le glutamate est le neurotransmetteur excitateur du cerveau par excellence., et est lié à de multiples fonctions, notamment l'apprentissage. Il est situé dans tout le cerveau, ainsi que dans la moelle épinière.

Comme tous les neurotransmetteurs, le glutamate possède différents types de récepteurs, qui sont des structures situées sur le cellules (par exemple dans les neurones) où les neurotransmetteurs se lient, permettant à la synapse (qui peut être électrique ou chimie).

Pour le comprendre d'une manière simple et, d'une manière générale, les synapses sont ces connexions entre les neurones qui maintiennent ces cellules nerveuses en communication constante et qui permettent la transmission d'informations, ce qui permet la réalisation de différents processus: penser, prendre des décisions, être attentif, raisonner, parler...

Ainsi, le glutamate possède quatre types de récepteurs: les récepteurs NMDA (dont dont nous parlerons dans cet article), les récepteurs AMPA, le kainate et un type de récepteur métabotrope.

Récepteurs NMDA: caractéristiques générales

Les récepteurs NMDA sont des protéines très complexes qui agissent comme des récepteurs du glutamate. Au niveau fonctionnel, les récepteurs NMDA, ainsi que les récepteurs AMPA du glutamate, sont fondamentalement liés à deux processus cognitifs: l'apprentissage et la mémoire. Plus précisément, les récepteurs NMDA sont essentiels, avant tout, pour la mémoire. En outre, ils sont également fortement liés à la plasticité neurale ou synaptique.

D'autre part, les récepteurs NMDA ont également été liés à l'origine de différentes pathologies ou maladies, telles que: épilepsie, certaines maladies neurodégénératives (telles que la maladie d'Alzheimer, de Parkinson et de Huntington), la schizophrénie ou les accidents vasculaires cérébraux.

• Vous etes peut etre intéressé: "Qu'est-ce que le trou synaptique et comment fonctionne-t-il ?"

Fonctionnement

Que signifie l'acronyme NMDA? Ils sont l'acronyme de "N-méthyl D-aspartate", qui est un agoniste sélectif responsable de la liaison spécifique de ce type de récepteur du glutamate, mais pas d'autres. Lorsque ces types de récepteurs sont activés, des canaux ioniques non sélectifs s'ouvrent pour toutes sortes de cations (ions à charge électrique positive).

Les récepteurs sont activés par un différentiel de puissance, lorsque les ions Magnésium (Mg2+) entrent en contact. Cette étape permet le passage des ions sodium (Na+), calcium (Ca2+) (ceux-ci en moindre quantité) et potassium (K+).

Le flux d'ions calcium, en particulier, est essentiel pour améliorer les processus de plasticité synaptique ou de plasticité cérébrale. Ce type de plasticité consiste dans le fait que des stimuli externes provoquent le renforcement de certaines synapses, et l'affaiblissement d'autres.

Ainsi, la plasticité synaptique, cérébrale ou neuronale, permet aux neurones de fonctionner correctement, communiquer entre eux et moduler leur activité en fonction de l'environnement et des stimulations environnementales. En bref, il permet au cerveau de s'adapter aux changements et permet également de maximiser ses fonctions.

Un type de récepteur ionotropique

Au niveau structurel et fonctionnel, Les récepteurs NMDA, également appelés NMDAr, sont des récepteurs ionotropes. Mais revenons un peu en arrière; Il existe trois types de récepteurs cérébraux: les ionotropes (tels que les récepteurs NMDA), les métabotropes et les autorécepteurs. Comparés aux deux autres, les récepteurs ionotropes sont plus rapides.

Leur principale caractéristique est qu'ils fonctionnent comme des canaux ioniques spécifiques pour certains ions, c'est-à-dire que le récepteur lui-même agit comme un canal.

les fonctions

Les récepteurs NMDA, ainsi que le glutamate, sont liés à une multitude de fonctions du système nerveux (SN). Ils sont principalement responsables de la régulation du potentiel excitateur postsynaptique des cellules. De plus, comme nous l'avons vu, les récepteurs NMDA jouent un rôle essentiel dans des processus tels que la plasticité neuronale, la mémoire et l'apprentissage.

D'autre part, certaines études mentionnent également le rôle joué par la liaison du glutamate aux récepteurs NMDA dans les processus de migration cellulaire.

1. Plasticité neuronale (ou synaptique)

La plasticité neuronale et sa relation avec les récepteurs NMDA ont été largement étudiées. On sait que l'activation et la consolidation de certaines synapses, notamment au cours du développement (mais aussi chez l'adulte), ils permettent la maturation des circuits SN, c'est-à-dire qu'ils favorisent leurs connexions fonctionnelles.

Tout cela se produit grâce à la plasticité neuronale, qui dépend en grande partie des récepteurs NMDA.

Plus précisément, les récepteurs NMDA sont activés par un type très spécifique de plasticité synaptique, appelée potentialisation à long terme (LTP). La plupart des processus de mémoire et d'apprentissage reposent sur cette forme de plasticité.

2. Mémoire

En ce qui concerne son lien avec la mémoire, il a été démontré que les récepteurs NMDA jouent un rôle essentiel dans les processus impliquant la formation de la mémoire; ce comprend un type de mémoire appelé mémoire épisodique (celui qui nous permet de nous remémorer des expériences vécues et qui configure notre autobiographie).

• Vous etes peut etre intéressé: "Types de mémoire: comment le cerveau humain stocke-t-il les souvenirs ?"

3. Apprentissage

Enfin, les récepteurs NMDA sont également liés aux processus d'apprentissage, et on a vu comment leur L'activation se produit avant ce type de processus, qui est lié, à son tour, à la mémoire et à la plasticité cérébral.

Références bibliographiques:

• Flores-Soto, M.E., Chaparro-Huerta, V., Escoto-Delgadillo, M., Vazquez-Valls, E., González-Castañeda, R.E. & Beas-Zarate, C. (2012). Structure et fonction des sous-unités du récepteur du glutamate de type NMDA. Neurologie (édition anglaise), 27(5): 301-310.
• Morgado, I. (2005). Psychobiologie de l'apprentissage et de la mémoire: fondamentaux et avancées récentes. Rev Neurol, 40 (5): 289-297.
• Rosenweig, M.R., Breedlove, S.M & Watson, N.V. (2005). Psychobiologie: une introduction aux neurosciences comportementales, cognitives et cliniques. Barcelone: Ariel.
• Stahl, S.M. (2002). Psychopharmacologie essentielle. Bases neuroscientifiques et applications cliniques. Barcelone: Ariel.
• Vyklick, V; Korinek, M; Smejkalov, T.; Balik, A; Krausova, B; Kaniakova, M. (2014). Structure, fonction et pharmacologie des canaux récepteurs NMDA. République tchèque: Institut de physiologie v.v.i., Académie des sciences de la République tchèque, 63(Suppl. 1): S191-S203.