Récepteur NMDAthumb|Représentation schématique d'un récepteur NMDA activé. Le glutamate et la glycine occupent leurs sites de liaison. S'il était occupé, le site allostérique causerait l'inactivation du récepteur. Les récepteurs NMDA requièrent la liaison de deux molécules de glutamate ou d'aspartate et deux de glycine. thumb|Structure de la molécule de NMDA. Les récepteurs NMDA (récepteur au N-méthyl-D-aspartate) sont des récepteurs ionotropes activés dans des conditions physiologiques par le glutamate et la glycine qui sont essentiels à la mémoire et à la plasticité synaptique.
Glutamate receptorGlutamate receptors are synaptic and non synaptic receptors located primarily on the membranes of neuronal and glial cells. Glutamate (the conjugate base of glutamic acid) is abundant in the human body, but particularly in the nervous system and especially prominent in the human brain where it is the body's most prominent neurotransmitter, the brain's main excitatory neurotransmitter, and also the precursor for GABA, the brain's main inhibitory neurotransmitter.
NMDALe NMDA (acide N-méthyl-D-aspartique) est un dérivé d'acide aminé qui se comporte en agoniste spécifique sur les récepteurs NMDA, et imite donc au niveau de ces récepteurs, l'action d'un neurotransmetteur, le glutamate. À l'inverse du glutamate, il se lie uniquement aux récepteurs NMDA et non aux autres récepteurs qui utilisent le glutamate. Exemples d'inhibiteurs des récepteurs NMDA : l'APV, la kétamine (anesthésique), le dextrométhorphane, la phéncyclidine, le riluzole (utilisé pour retarder l'utilisation de la ventilation assistée dans la sclérose latérale amyotrophique) et la mémantine (pour les formes modérées à sévères d'Alzheimer).
Metabotropic glutamate receptorThe metabotropic glutamate receptors, or mGluRs, are a type of glutamate receptor that are active through an indirect metabotropic process. They are members of the group C family of G-protein-coupled receptors, or GPCRs. Like all glutamate receptors, mGluRs bind with glutamate, an amino acid that functions as an excitatory neurotransmitter. The mGluRs perform a variety of functions in the central and peripheral nervous systems: For example, they are involved in learning, memory, anxiety, and the perception of pain.
Glutamate (neurotransmitter)In neuroscience, glutamate is the dianion (divalent anion) of glutamic acid in its role as a neurotransmitter (a chemical that nerve cells use to send signals to other cells). It is by a wide margin the most abundant excitatory neurotransmitter in the vertebrate nervous system. It is used by every major excitatory function in the vertebrate brain, accounting in total for well over 90% of the synaptic connections in the human brain. It also serves as the primary neurotransmitter for some localized brain regions, such as cerebellum granule cells.
Récepteur AMPALes récepteurs AMPA sont des récepteurs ionotropes activés par le glutamate. Ils sont perméables aux ions Na+ et K+. Ils sont spécifiquement activés par le -amino-3-hydroxy-5-méthylisoxazol-4-propionate (AMPA). Leurs activations ne nécessitent pas la présence d'un coagoniste. On les rencontre principalement dans la densité postsynaptique des synapses glutamatergiques, les plus abondantes du système nerveux central.
NMDA receptor antagonistNMDA receptor antagonists are a class of drugs that work to antagonize, or inhibit the action of, the N-Methyl-D-aspartate receptor (NMDAR). They are commonly used as anesthetics for animals and humans; the state of anesthesia they induce is referred to as dissociative anesthesia. Several synthetic opioids function additionally as NMDAR-antagonists, such as pethidine, levorphanol, methadone, dextropropoxyphene, tramadol and ketobemidone.
Voltage clampThe voltage clamp is an experimental method used by electrophysiologists to measure the ion currents through the membranes of excitable cells, such as neurons, while holding the membrane voltage at a set level. A basic voltage clamp will iteratively measure the membrane potential, and then change the membrane potential (voltage) to a desired value by adding the necessary current. This "clamps" the cell membrane at a desired constant voltage, allowing the voltage clamp to record what currents are delivered.
Neuronethumb|537x537px|Schéma complet d’un neurone. Un neurone, ou une cellule nerveuse, est une cellule excitable constituant l'unité fonctionnelle de la base du système nerveux. Les neurones assurent la transmission d'un signal bioélectrique appelé influx nerveux. Ils ont deux propriétés physiologiques : l'excitabilité, c'est-à-dire la capacité de répondre aux stimulations et de convertir celles-ci en impulsions nerveuses, et la conductivité, c'est-à-dire la capacité de transmettre les impulsions.
Récepteur kaïnatevignette|Il a été démontré que les récepteurs Kainate jouent une plus grande variété de rôles qu'on ne le pensait auparavant. Les récepteurs kaïnate sont des récepteurs ionotropes qui réagissent aussi bien au glutamate, qui est leur ligand physiologique, qu'au kaïnate qui est un médicament isolé de l'algue rouge Digenea simplex. Le canal ionique qu'ils forment est perméable aux ions sodium et potassium. Ils forment un troisième groupe de récepteurs ionotropes au glutamate, les deux autres étant les récepteurs NMDA et les récepteurs AMPA.
Voltage-gated calcium channelVoltage-gated calcium channels (VGCCs), also known as voltage-dependent calcium channels (VDCCs), are a group of voltage-gated ion channels found in the membrane of excitable cells (e.g., muscle, glial cells, neurons, etc.) with a permeability to the calcium ion Ca2+. These channels are slightly permeable to sodium ions, so they are also called Ca2+-Na+ channels, but their permeability to calcium is about 1000-fold greater than to sodium under normal physiological conditions.
Hippocampe (cerveau)thumb|Situation de l'hippocampe en profondeur dans le cerveau humain280px|thumb|Hippocampe en vue 3D. L'hippocampe est une structure du télencéphale des mammifères. Il appartient notamment au système limbique et joue un rôle central dans la mémoire et la navigation spatiale. Chez l'Homme et les autres primates, il se situe dans le lobe temporal médian, sous la surface du cortex, au-dessus de la cinquième circonvolution (replis du cortex) temporale T.
Calcium in biologyCalcium ions (Ca2+) contribute to the physiology and biochemistry of organisms' cells. They play an important role in signal transduction pathways, where they act as a second messenger, in neurotransmitter release from neurons, in contraction of all muscle cell types, and in fertilization. Many enzymes require calcium ions as a cofactor, including several of the coagulation factors. Extracellular calcium is also important for maintaining the potential difference across excitable cell membranes, as well as proper bone formation.
Patch-clampvignette|Enregistrement (picoAmpère en fonction du temps) d'un patch-clamp montrant les passages entre deux états de conductance d'un canal ionique : fermé (ligne du haut) et ouvert (ligne du bas). Patch-clamp est un terme anglais désignant une technique électrophysiologique d'enregistrement des courants ioniques transitant à travers les membranes cellulaires. Cette technique consiste à mettre en continuité électrique une micro-pipette en verre (diamètre de contact de l'ordre de 1 μm) remplie d'une solution ionique de composition définie avec la membrane d'une cellule vivante isolée.
Récepteur (cellule)thumb|Cônes et bâtonnets de la rétine en microscopie électronique (fausses couleurs). Les neurones récepteurs (ou sensoriels) constituent le premier niveau cellulaire du système nerveux de la perception. Ils transduisent des signaux physiques (lumière, son, température, pression, tension mécanique...) en signaux chimiques (neurotransmetteurs) transmis à un neurone postsynaptique qui convertira le message en signal nerveux transmis sous forme de trains de potentiel d'action. photorécepteur (vision) bâtonnet
Calcium signalingCalcium signaling is the use of calcium ions (Ca2+) to communicate and drive intracellular processes often as a step in signal transduction. Ca2+ is important for cellular signalling, for once it enters the cytosol of the cytoplasm it exerts allosteric regulatory effects on many enzymes and proteins. Ca2+ can act in signal transduction resulting from activation of ion channels or as a second messenger caused by indirect signal transduction pathways such as G protein-coupled receptors.
Cellule végétaleLes cellules végétales sont les unités élémentaires, très nombreuses, constituant les organismes végétaux. Elles comprennent généralement un noyau cellulaire entouré d'un cytoplasme, divers organites ou plastes, le tout étant protégé par une membrane plasmique. Elles peuvent mesurer entre . Les cellules végétales sont des systèmes vivants. Elles sont très différentes des cellules des organismes appartenant aux autres eucaryotes.
Échangeur sodium-calciumL'échangeur sodium-calcium (souvent noté Na+ / Ca2+ échangeur, NCX, ou protéine de change) est une protéine de membrane, ou canal ionique, qui utilise l'énergie qui est stockée dans le gradient électrochimique de sodium (Na+), en permettant au Na+ d'entrer dans la cellule selon son gradient en échange d'une sortie (antiport) d'ions calcium (Ca2+). Le NCX fait sortir un seul ion calcium, en échange de l'importation de trois ions sodium. L'échangeur existe dans beaucoup de différents types de cellules et d'espèces animales.
Olney's lesionsOlney's lesions, also known as NMDA receptor antagonist neurotoxicity (NAT), is a form of brain damage observed in rats and certain other model animals exposed to large quantities of psychoactive drugs that inhibit the normal operation of the neuronal NMDA receptor. Such lesions are common in anesthesia, as well as certain psychiatric treatments. The visible signs of NAT are named after John Olney, who conducted a study in 1989 to investigate neurotoxicity caused by PCP and related drugs.
Modèles du neurone biologiquevignette|390x390px|Fig. 1. Dendrites, soma et axone myélinisé, avec un flux de signal des entrées aux dendrites aux sorties aux bornes des axones. Le signal est une courte impulsion électrique appelée potentiel d'action ou impulsion. vignette|Figure 2. Évolution du potentiel postsynaptique lors d'une impulsion. L'amplitude et la forme exacte de la tension peut varier selon la technique expérimentale utilisée pour acquérir le signal.
