Quand les synapses ajustent le flux d’information grâce à des récepteurs mobiles.

Comment le cerveau traite-t-il des signaux rapides sans saturer ? C’est la question que se sont posés des chercheurs de l’équipe de Daniel Choquet à l’IINS (CNRS et de l’Université de Bordeaux) dans leur étude publiée dans Neuron, le 4 février 2026.

Leur étude révèle que la mobilité des récepteurs AMPA à la surface des neurones joue un rôle clé dans le filtrage et l’amplification de l’information. Ce travail a été réalisé en collaboration avec le Bordeaux Imaging Center et des chercheurs de l’université d’Ottawa, de Sussex Neuroscience et de l’université libre d’Amsterdam.

Dans des conditions de stimulation rapide, toutes les synapses ne transmettent pas l’information de la même manière : certaines amplifient les signaux successifs, d’autres les atténuent. Ce phénomène, appelé plasticité synaptique à court terme, est essentiel pour le traitement de l’information dans le cerveau. Jusqu’à présent, il était principalement attribué à la libération des neurotransmetteurs du côté présynaptique.

L’étude met en lumière un mécanisme complémentaire, situé cette fois du côté postsynaptique : la mobilité des récepteurs AMPA.

En suivant ces récepteurs en temps réel et en contrôlant leur capacité à se déplacer à la surface des neurones, les chercheurs ont observé que cette mobilité joue un rôle déterminant lorsque les synapses sont sollicitées à haute fréquence.

Leur mobilité permet alors à des récepteurs « neufs » de remplacer ceux devenus moins efficaces, maintenant ainsi la transmission du signal. Lorsque ce mouvement est bloqué, les récepteurs fatigués restent piégés dans la synapse : la transmission diminue plus fortement, et la synapse agit comme un frein.

Les chercheurs montrent également que des formes de plasticité associées à l’apprentissage modifient cette mobilité, reliant directement les mécanismes de la mémoire à la manière dont les synapses traitent les signaux rapides.

Ces résultats ouvrent des pistes nouvelles : de nombreux facteurs physiologiques ou pathologiques – stress, vieillissement, maladies neurodégénératives – influencent la mobilité des récepteurs AMPA, suggérant qu’elle pourrait devenir une cible d’intérêt pour moduler le fonctionnement des réseaux neuronaux.

© Agata Nowacka, Angela Getz, Daniel Choquet

Figure: À gauche, une épine synaptique est schématisée. Les récepteurs AMPA inactifs (gris) diffusent à la surface de la synapse (1) et sont réversiblement accumulés en face des zones de libération du neurotransmetteur, le glutamate. Les récepteurs sont activés par le glutamate libéré par la terminaison présynaptique (3), puis se désensibilisent (2). L’échange par diffusion de ces récepteurs désensibilisés permet leur remplacement par de nouveaux récepteurs activables. Ainsi, la mobilité des récepteurs AMPA contribue à la récupération de la dépression synaptique lors de stimulations répétées.
À droite, un diagramme de Shapley, issu de la théorie des jeux, permet d’estimer les contributions respectives de la mobilité des récepteurs (1), de leur désensibilisation (2) et de la probabilité de libération du glutamate (3) à l’évolution de la plasticité synaptique à court terme.

Pour en savoir plus

Communiqué du CNRS biologie

Référence

Synapse-specific and plasticity-regulated AMPA receptor mobility tunes synaptic integration
Agata Nowacka, Angela M. Getz, Hanna L. Zieger, Maxime Malivert, Diogo Bessa-Neto, Elisabete Augusto, Christelle Breillat, Sophie Daburon, Cécile Lemoigne, Sébastien Marais, Mathieu Ducros, Alexandre Favereaux, Andrew C. Penn, Richard Naud, Matthieu Sainlos, Daniel Choquet.
Neuron, le 4 février 2026.