Plasticità sinaptica

L’attività di alcuni tipi di sinapsi nel SNC non è costante, ma puo’ esseremodificata in funzione dell’utilizzo di tale via.

•Potenziamento post-tetanico•Facilitazione•Long-term potentiation (LTP)

Potenziamento post-tetanico (PPT)

L’EPSP aumenta dopo una stimolazione a frequenza elevata. Dipende dal Ca2+ esterno. Fenomeno pre-sinaptico transitorio

Facilitazione

Aplysia californica

Via 1: cAMP->PKA->chiusura canali K+

Via 2: cAMP->PKA->aumento rilascio

Via 3: 5-HT->PLC->PKC->aumentocorrente Ca2+

LTPippocampo

I Recettori

Si classificano sulla base di:

Informazioni interne

INTERORECETTORIINTERORECETTORI

ELETTRORECETTORIELETTRORECETTORI

ViscerorecettoriRecettori dell’equilibrioPropriocettori

Uomo?Pesci elettriciAlcuni altri pesci (squalo martello)

Alcuni viscerocettori (ipotalamo)PropriocettoriNocicettori

TERMORECETTORITERMORECETTORI

OlfattiviGustativiAlcuni viscerocettori (glomo carotideo)

CHEMIORECETTORICHEMIORECETTORI

FOTORECETTORIFOTORECETTORI

Informazioni esterneTattiliFonorecettoriRecettori dell’equilibrioPropriocettoriAlcuni viscerocettori (barocettori)

ESTEROCETTORIESTEROCETTORIMECCANORECETTORIMECCANORECETTORI

LOCALIZZAZIONESTIMOLO SPECIFICO

L’energia dello stimolo NON E’l’energia che genera e sostiene

l’impulso nervoso

Anatomia funzionale dei recettori

Semplice terminazione nervosa sensitiva(corpuscolo del pacini, nocicettori)

Cellula di senso primariaZona recettoriale

Prima zona utile pergenerare un PA

Corpo cellulare

Corpo cellulare

Zona recettoriale

Sinapsi elettrica

Prima zona utile pergenerare un PA

Cellula di senso secondaria con sinapsi elettrica(cellule del labirinto)

Zona recettoriale

Prima zona utile pergenerare un PA

Corpo cellulare

Sinapsi chimica

Cellula di senso secondaria con sinapsi chimica(cellule della retina)

La trasduzione dello stimolo

Stimolo specifico: Stimolo specifico: è quello per il quale il recettore presenta la soglia più bassa

Strutture accessorie di membrana: Strutture accessorie di membrana: servono a raccogliere l’energia dello stimolo specifico

stimolo

membrana del recettore

∆Vm -> POTENZIALE DEL RECETTORE

propagazione elettrotonicao sinapsi chimica

POTENZIALE GENERATORE

1° punto P.A.

codifica

La codifica dello stimolo

Di uno stimolo devono essere codificate:

•Natura

•Intensità

•Luogo di applicazione

•Durata di applicazione

Natura: il tipo di stimolo è codificato dalla VIA di trasmissione utilizzata,relativamente alle PROIEZIONI di questa via a livello dell’encefalo

Luogo di applicazione: è identificato più o meno precisamente a secondadella disposizione dei recettori sensoriali nel tessuto, o del tipo di sistema sensoriale

Durata di applicazione: può essere esattamente codificata o meno, a secondadella modalità di adattamento del recettore

Intensità dello stimolo

L’intensità dello stimolo dà luogo al potenziale del recettore, il qualedetermina il potenziale generatore. Entrambi sono graduati.Il potenziale d’azione NON è graduato.

In generaleLa La sensazionesensazione èè proporzionaleproporzionale allall’’intensitintensitàà didi unouno stimolostimolo

La psicofisica sensoriale si occupa di definire questa relazione per ognimodalità sensoriale

Legge di Weber (1834)

kSS

=∆ ∆S= soglia differenziale

S= intensità dello stimolo

kSS =∆ La soglia differenziale èproporzionale all’intensità dellostimolo

Fechner estende la legge alla intensità assoluta percepita (1860)

0

logSS

AI =I=intensità assoluta percepitaS=intensità dello stimoloS0=stimolo sogliaA=coeff. Di proporzionalità

L’intensità della sensazione è data dalla frequenza dei PA(circa 1920, Sir Edgar Adrian)

bSaF −⋅= log

Questa legge sperimentale è del tutto identica a quella di Weber-Fechner,Ottenuta circa 100 anni prima!

Perchè la relazione è logaritmica?•F dei PA è direttamente proporzionale al potenziale generatore•Il potenziale generatore è proporzionale al log(S) tramite la GHK

Questa legge non è valida per tutte le intensità di stimolazione per 2 motivi

•Saturazione delle frequenze oltre 1KHz

•La “frazione di Weber” NON è costante per intensità di stimolazione vicine alla soglia

KA

Legge di Stevens (1953)

nSSKI )( 0−=

)log(loglog 0SSnKI −+=

Il TattoSensibilità EPICRITICA

Meccanorecettori a bassa soglia di attivazione

4 recettori: Merkel, Meissner, Pacini e Ruffini

Divisione funzionale

Fast Adapting (FA)

Slow Adapting (SA)

Superifciali Meissner

Profondi Pacini

Superifciali Merkel

Profondi Ruffini

SA FA

Distribuzione cutanea

Campi recettivi

FA

soglia molto bassa (< 5 µm)

situati a ridosso dello strato basale dell’epidermide

2-6 terminazioni nervose prive di mielina

soglia bassa (~ 5 µm)

grande dimensione (~ 1 mm)

capsula a lamelle concentriche

situati nel sottocute e nelle fasce muscolari

SA

soglia alta (~ 10 µm)

situati nello strato di giunzione tra derma ed epidermide

associati a cellule globose di natura non nota

elevata discriminazione spaziale

soglia molto alta (~ 100 µm)

situati negli strati profondi del derma

grandi dimensioni (~ 1 mm)

rispondono agli STIRAMENTI della cute

Inibizione laterale