NERVEUX (SYSTÈME)Le neurone

La plasticité synaptique, mémorisation et apprentissage

La mémorisation et l'apprentissage sont des propriétés essentielles du système nerveux : elles permettent, d'une part, de distinguer les éléments nouveaux parmi les éléments familiers, et, d'autre part, d'intégrer les expériences passées à une prise de décision. La plasticité synaptique joue probablement un rôle fondamental dans les processus de mémorisation et d'apprentissage. Elle correspond à la modification plus ou moins durable de l'efficacité d'une synapse, c'est-à-dire de l'amplitude de la dépolarisation ou de l'hyperpolarisation qu'elle produit sur sa cellule cible. En modifiant l'efficacité relative de deux synapses, un neurone change le poids relatif donné aux informations qui y transitent. Le même effet est également obtenu sur la connexion entre deux neurones par la formation ou la suppression de contacts synaptiques.

La plasticité synaptique offre au neurone un autre moyen de mettre en œuvre le principe de convergence des activités synchrones (cf. supra « Retouches »). La convergence n'est alors pas effectuée par le changement du nombre des synapses mais par le changement de leur efficacité. Au lieu de former de nouvelles connexions, le neurone augmentera l'efficacité de synapses actives simultanément. Expérimentalement, il est possible de simuler l'activation synchrone de plusieurs synapses excitatrices sur un neurone en le dépolarisant. Suivant ce qui précède, la stimulation d'une seule synapse associée à cette dépolarisation doit provoquer une augmentation de son efficacité. Ce phénomène a été observé par exemple dans l'hippocampe, une région du cerveau impliquée dans les processus de mémorisation. L'association expérimentale de la dépolarisation d'un neurone pyramidal de l'hippocampe et d’une stimulation à haute fréquence d'une terminaison synaptique provenant d'un autre neurone pyramidal provoque un doublement de l'efficacité de la transmission synaptique entre ces neurones. Ce changement peut durer plusieurs heures, voire plusieurs jours (on parle alors de LTP [long term potentiation]). On ne l’observe pas si le neurone est hyperpolarisé.

Il n'existe sans doute aucun mécanisme universel de modulation de la transmission synaptique, et plusieurs principes régissent probablement les différents types de synapse suivant les besoins spécifiques du système nerveux. Les changements d'efficacité synaptique sont considérés comme une forme élémentaire d'apprentissage, qui contribue vraisemblablement à la mémorisation dans le système nerveux.

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Neurone moteur d'un muscle strié
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Électroencéphalogramme
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