Le neurotransmetteur, souvent appelé messager chimique, est une molécule utilisée par le système nerveux pour transmettre des messages entre les neurones ou des neurones aux muscles.
Il est libéré à la terminaison des neurones.
Le neurotransmetteur est l’un des principaux protagonistes de la transmission synaptique,
Plus d’une cinquantaine de neurotransmtteurs ont été identifiés à ce jour.
La communication entre deux neurones se produit dans la fente synaptique (le petit espace situés entre les synapses des neurones).
Les signaux électriques qui ont voyagé le long de l’axone sont convertis en signaux chimiques par la libération de neurotransmetteurs, provoquant une réponse spécifique dans le neurone situé en aval.
Pour provoquer cette réponse, le neurotransmetteur doit se fixer sur le récepteur situé sur le neurone en aval.
Les neuromodulateurs sont un peu différents, car ils ne sont pas limités à la fente synaptique entre deux neurones et peuvent donc affecter un grand nombre de neurones en même temps.
La plupart des neurotransmetteurs sont des petites molécules d’amines, des acides aminés ou des neuropeptides.
Il existe à ce jour une douzaine de neurotransmetteurs à petites molécules connus et plus de 100 neuropeptides différents.
Ces produits chimiques et leurs interactions sont impliqués dans d’innombrables fonctions du système nerveux ainsi que dans le contrôle des fonctions corporelles.
Un neurone et sa terminaison synaptique sont identifiés par le neurotransmetteur qu’ils produisent et libèrent.
Par exemple, un neurone cholinergique est un neurone qui libère le neurotransmetteur acétylcholine à hauteur de ses synapses.
Voici les principaux neurotransmetteurs, avec entre parenthèses leurs abréviations et le qualificatif correspondant:
| Neurotransmetteur | Abréviation | Qualificatif |
| Acétylcholine | ACh | cholinergique |
| Dopamine | DA | dopaminergique |
| Noradrénaline | NA | noradrénergique |
| Sérotonine | 5-HT | sérotoninergique |
| Glutamate | Glu | glutamatergique |
| Acide gamma aminobutyrique | GABA | gabarergique |
Un neurotransmetteur influence un neurone de trois manières: excitatrice, inhibitrice ou modulatrice.
Un neurotransmetteur excitateur favorise la génération d’un signal électrique appelé potentiel d’action dans le neurone en aval, tandis qu’un neurotransmetteur inhibiteur l’empêche. Le fait qu’un neurotransmetteur soit excitateur ou inhibiteur dépend du récepteur auquel il se lie.
Exemples de neurotransmetteurs excitateurs ou inhibiteurs
| Neurotransmetteur | |
| Acétylcholine | Excitateur |
| Dopamine | Excitateur |
| Noradrénaline | Excitateur |
| Sérotonine | Excitateur |
| Glutamate | Excitateur |
| GABA | Inhibiteur |
Les neurotransmetteurs exercent diverses fonctions dans le cerveau lorsqu’ils sont libérés; en voici les principales:
| Neurotransmetteur | Fonctions |
| Acétylcholine | Favorise l’attention, la mémoire et l’apprentissage Stimule la contraction des muscles squelettiques Dilatation des vaisseaux Contraction des bronches, de la pupille, des intestins Bradycardie (coeur) Stimule l’excrétion de certaines hormones |
| Dopamine |
Contrôle la motricité et la psoture Coordonne certains processus cognitifs et émotionnels Favorise l’attention Module l’humeur Joue un rôle dans la dépendance |
| Noradrénaline |
Contrôle la vigilance Favorise l’attention Ajuste certains comportements tels que le stress, l’émotion Agit comme une hormone dans le sang en stimulant la contraction des vaisseaux sanguins et augmentant la fréquence cardiaque. |
| Sérotonine |
Régule l’humeur Régule le cycle circadien Contrôle de la douleur Régule la température Régule l’appétit |
| Glutamate | Favorise l’apprentissage et la mémorisation des informations à long-terme, la plasticité des synapses du cerveau |
| GABA |
Diminue l’excitabilité des neurones Il est surtout présent dans les neurones du cortex. Contribue au contrôle moteur et à la vision. |
Une altération de leur fonction provoque des dérèglements dans le cerveau, à l’origine de troubles – cognitifs, psychologiques et comportementaux – suivant le neurotransmetteur impliqué.
Voici quelques exemples de neurotransmetteurs dont la baisse ou l’augmentation est associée à des troubles ou maladies.
| Neurotransmetteur | Altération | Troubles et maladies |
| Acétylcholine | Diminution | |
| Dopamine | Diminution | Maladie de Parkinson |
| Dopamine | Augmentation |
Schizophrénie Troubles psychotiques |
| Noradrénaline | Diminution |
Maladie d’Alzheimer Dépression |
| Sérotonine | Diminution | Dépression |
| Glutamate | Augmentation |
Maladie d’Alzheimer |
| GABA | Diminution | Epilepsie |
Que deviennent les neurotransmetteurs ?
Les neurotransmetteurs libérés par les vésicules vont diffuser dans la fente synaptique dans laquelle:
- Ils sont dégradés par des enzymes, des protéines que l’on peut comparer à des ciseaux coupant en deux un neurotransmetteur pour l’inactiver.
- Ils sont recapturés par des molécules (appelés transporteurs) situées sur la membrane du neurone présynaptique. Ces transporteurs ‘pompent’ les neurotransmetteurs afin qu’ils soient réutilisés. Le neurone économise ainsi la synthèse de neurotransmetteur. D’une manière générale, plus la libération de neurotransmetteur est importante, plus l’activité des transporteurs l’est.
- Ils se lient à des protéines (appelées récepteurs) situées sur la membrane du neurone présynaptique et postsynaptique.
Les récepteurs situés sur la membrane du neurone présynaptique (appelés récepteurs présynaptiques) contrôlent la libération, la synthèse et la recapture du neurotransmetteur.
La quantité restante de neurotransmetteur (c’est-à-dire la quantité qui n’aura été ni dégradée ni recapturée) va se lier aux récepteurs situés sur la membrane du neurone postsynaptique (on parle de récepteur post-synaptique).
La liaison du neurotransmetteur avec son récepteur conduira à un effet physiologique (par exemple, à une contraction du muscle si le neurotransmetteur libéré est l’acétylcholine.
Où et comment les neurotransmetteurs sont-ils synthétisés ?
Ils sont synthétisés par les neurones dans la terminaison nerveuse et/ou le corps cellulaire. Dans ce dernier cas, le messager chimique migre librement ou est transporté grâce aux vésicules jusqu’à la terminaison synaptique.
Cette synthèse se fait à partir d’autres molécules (dites précurseurs) appelées substrats et met en jeu des enzymes (de synthèse) qui accélèrent ces réactions.
Voici en résumé le devenir d’un neurotransmetteur :
