Synapse dendrodendritique - Dendrodendritic synapse

Les synapses dendrodendritiques sont des connexions entre les dendrites de deux neurones différents. Ceci contraste avec la synapse axodendritique plus courante ( synapse chimique ) où l' axone envoie des signaux et la dendrite les reçoit. Les synapses dendrodendritiques sont activées de la même manière que les synapses axodendritiques en ce qui concerne l'utilisation d'une synapse chimique. Ces synapses chimiques reçoivent un signal dépolarisant d'un potentiel d'action entrant qui se traduit par un afflux d'ions calcium qui permettent la libération de neurotransmetteurs pour propager le signal dans la cellule post-synaptique. Il existe également des preuves de bidirectionnalité dans la signalisation au niveau des synapses dendrodendritiques. Ordinairement, l'une des dendrites affichera des effets inhibiteurs tandis que l'autre affichera des effets excitateurs. Le mécanisme de signalisation réel utilise les pompes Na ⁺ et Ca ²⁺ d'une manière similaire à celles trouvées dans les synapses axodendritiques.

Histoire

En 1966, Wilfrid Rall, Gordon Shepherd, Thomas Reese et Milton Brightman ont découvert une nouvelle voie, les dendrites qui signalaient les dendrites. En étudiant le bulbe olfactif des mammifères , ils ont découvert qu'il y avait des dendrites actives qui se couplent et s'envoient des signaux. Le sujet n'a ensuite été exploré que sporadiquement en raison de difficultés avec les techniques et la technologie disponibles pour approfondir l'étude des synapses dendrodendritiques. Les investigations sur ce phénomène des dendrites actives ont refait surface avec vigueur au début du 21ème siècle.

L'étude des synapses dendrodendritiques dans le bulbe olfactif a fourni quelques premiers exemples d'idées sur l'organisation neuronale liée aux épines dendritiques

• Une colonne vertébrale pourrait servir d'unité d'entrée-sortie
• Un neurone pourrait contenir plusieurs épines dendritiques
• Ces épines sont largement espacées, indiquant une fonction indépendante
• Des événements d'entrée-sortie synaptiques peuvent se produire sans stimulation axonale

Emplacement

Des synapses dendrodendritiques ont été trouvées et étudiées à la fois dans le bulbe olfactif et dans la rétine . Ils ont également été trouvés, bien que peu étudiés, dans les régions cérébrales suivantes : thalamus , substantia nigra , locus ceruleus .

Bulbe olfactif

Les synapses dendrodendritiques ont été largement étudiées dans le bulbe olfactif des rats, où l'on pense qu'elles aident au processus de différenciation des odeurs. Les cellules granulaires du bulbe olfactif communiquent exclusivement par l'intermédiaire de synapses dendrodendritiques car elles sont dépourvues d'axones. Ces cellules granulaires forment des synapses dendrodendritiques avec les cellules mitrales pour transmettre les informations olfactives du bulbe olfactif. L'inhibition latérale des épines des cellules granulaires contribue à contribuer aux contrastes entre les odeurs et à la mémoire des odeurs.

Les synapses dendrodendritiques ont également des effets similaires sur l'apport olfactif des glomérules du lobe antennaire des insectes.

Rétine

Les systèmes de contraste spatial et de couleur de la rétine fonctionnent de manière similaire. Des jonctions lacunaires homologues dendrodendritiques ont été trouvées comme moyen de communication entre les dendrites dans les cellules ganglionnaires rétiniennes de type pour produire une méthode de communication plus rapide pour moduler le système de contraste des couleurs. En utilisant des synapses électriques bidirectionnelles dans les synapses dendrodendrtiques, ils modulent l'inhibition de différents signaux permettant ainsi une modulation du système de contraste des couleurs. Cette fonction dendritique est un système modulateur alternatif à celui de l'inhibition pré-synaptique qui est supposée aider également à différencier différents contrastes au sens visuel.

Neuroplasticité

Les synapses dendrodendritiques peuvent jouer un rôle dans la neuroplasticité . Dans un état pathologique simulé où les axones ont été détruits, certains neurones ont formé des synapses dendrodendritiques pour compenser. Dans des expériences où une désafférentation ou une axotomie a été réalisée dans le noyau genouillé latéral (LGN) de chats, il a été constaté que des dendrites pré-synaptiques ont commencé à se former pour compenser les axones perdus. Ces dendrites pré-synaptiques se sont révélées former de nouvelles synapses excitatrices dendrodenritiques dans les cellules qui avaient survécu. Le développement de dendrites présynaptiques formant des synapses dendrodendritiques dans le cortex cérébelleux de souris a également été trouvé suite à la différenciation de cette région. On pense que ce type de synaptogenèse réactive dendritique se produit afin de re-saturer la région qui est devenue des sites postsynaptiques vacants à la suite d'une neurodégénérescence causée par une désafférentation ou une axotomie afin de restaurer une fonctionnalité partielle de la région affectée. Une récupération partielle au sein du LGN a été démontrée, soutenant ainsi la validité des synapses dendrodendritiques entre la fonctionnalité des neurones relais voisins.

Les références