LA TRASMISSIONE LA TRASMISSIONE SINAPTICASINAPTICASINAPTICASINAPTICA
Il neurone :Il neurone :unità elementare responsabile dei messaggi nervosiunità elementare responsabile dei messaggi nervosi
La più nota proprietà del neurone è quella di ricevere e trasmettere segnalicostituiti principalmente da eventi elettro-chimici.
Caratteristica peculiare delle cellule nervose è quella di ricevere,elaborare e comunicare informazioni. Le zone specializzate a livellodelle quali le cellule entrano in comunicazione sono definite sinapsisinapsi..
La trasmissione sinaptica può essere di due tipi:La trasmissione sinaptica può essere di due tipi:•Elettrica •Chimica (rapida e lenta)
Le sinapsi elettricheLe sinapsi elettriche•Presenti anche al di fuori delS.N.•Continuità citoplasmatica tracellula pre è postsinaptica•Componenti ultrastrutturali: canali delle gap-junction•Gli agenti della trasmissione sono •Gli agenti della trasmissione sono le correnti ioniche•La trasmissione dei segnali è virtualmente istantanea•Sono generalmente bidirezionali
•Sincronizzano le risposte di popolazioni di neuroni (o altro tipodi cellule)
Trasmissione sinaptica chimicaTrasmissione sinaptica chimica
Ingresso
Integrazione
Uscita
Conduzione
Componenti ultrastrutturali presinaptici e postsinaptici. Presenza di fessura sinaptica (20-40 nm). Presenza di ritardo sinaptico (da 0.3 ms a qualchems). Sono unidirezionali.
E’ necessario che il neurotrasmettitoreE’ necessario che il neurotrasmettitorevenga rapidamente inattivato o venga rapidamente inattivato o rimosso dalla fessura sinaptica.rimosso dalla fessura sinaptica.
Meccanismi Meccanismi postsinapticipostsinaptici:il potenziale :il potenziale postsinapticopostsinaptico
Il potenziale postsinaptico è determinato dalla somma di un appropriato numero di quanti di neurotrasmettitore liberati dalla terminazione
Terminazione presinaptica
EPPS
Elettrodi di registrazione
Membrana postsinaptica
Distanza
Meccanismi postsinaptici
L’attività eccitatoria è mediata da recettori-canale permeabili sia al sodio (principalmente) che al potassio. Il glutammato è il principale neurotrasmettitore eccitatorio del S.N.C
Membrana presinaptica
Membrana postsinaptica
Aumento di eccitabilità
- 65mV
L’attività sinaptica inibitoria è mediata da recettori canale selettivi per il cloro (o attraverso secondi messaggeri che determinano l’apertura di canali selettivi peril potassio). GABA (e Glicina in modo minore) sono i principali neurotrasmettitori inibitori
Diminuzione di eccitabilità
- 65mVMembrana postsinaptica
Membrana presinaptica
Esistono due principali tipi di trasmissione sinaptica chimica che si differenziano dalla tipologia di recettore postsinaptico attivato
• I recettori postsinaptici sono canali ionici ligando-dipendenti(sinapsi rapide).
• I recettori postsinaptici attivano indirettamente i canali ionici per mezzo di secondi messaggeri (sinapsi lente).
Innesca la risposta intracellulare
I
II
Risposte postsinaptiche rapide e lente
Principali neurotrasmettitoriPrincipali neurotrasmettitori
L’integrazione dell’informazione L’integrazione dell’informazione nervosanervosa
•Sommazione spaziale•Sommazione temporale
Su ogni neurone convergono molte afferenze sia inibitorie che eccitatorie (ogni una produce variazioni del potenziale di membrana inferiori ad 1 mv). Gli effetti di tali impulsi si sommano algebricamente determinando il grado finale di eccitabilità del neurone. La “decisione” di dare Inizio ad un potenziale d’azione spetta al segmento iniziale del neurone.
Convergenza e divergenza delle Convergenza e divergenza delle vie nervosevie nervose
PlasticitàPlasticitàModulazione presinaptica
•Facilitazione •Inibizione
-- +- +
Plasticità a lungo terminePlasticità a lungo termine
•LTP e LTD
Sensore Integrazione
Input sensitivo
Sistema afferenteInvia informazioni
relative alle condizioni dell'ambiente esterno ed
interno
Centrale
Integra le informazioni periferiche e genera
una risposta
Organizzazione generale del sistema Organizzazione generale del sistema nervosonervoso
Uscita motoria
Effettore
internouna risposta
Sistema efferenteInvia informazioni
agli effettori
Via afferente
S.N.P.
Via efferente
S.N.P.
S.N.C
Anatomia del sistema nervoso centraleAnatomia del sistema nervoso centrale
Diencefalo (talamo, ipotalamo)
Emisferi cerebrali(corteccia, gangli della base, ippocampo, amigdala)
Via afferente Via efferente
Talamo
Cortecciacerebrale
Neurone di terzoordine
Neuroni diordine superiore
Linea mediana
Via afferenteVia afferente
Recettore
Neurone di primo ordine
Midollospinale
Troncodell’encefalo
Neurone di secondoordine
Nucleo di collegamento
Via efferente
Il sistema nervoso autonomo
Il sistema nervoso autonomo
Il sistema somatomotoreIl sistema somatomotore
Eventi a livello della giunzione neuromuscolare
Principali differenze tra la giunzione Principali differenze tra la giunzione neuromuscolari e le sinapsi centralineuromuscolari e le sinapsi centrali
•Nella giunzione neuromuscolare il neurotrasmettitore utilizzato è l’Ach (attiva il recettore canale nicotinico per l’Ach)
•I potenziali postsinaptici sono solo eccitatori (le fibre muscolari ricevono solo impulsi eccitatori)
•I potenziali postsinaptici sono sempre sopra soglia (ad ogni p.a. dal motoneurone fa seguito un p.a. nella cellula muscolare)
Le immagini tratte fanno riferimento ai seguenti volumi
• Widmaier [et. al.], Vander’s Human Physiology . McGraw-Hill, (10th ed.), 2006.
• Silverthorn D.U., Fisiologia , ed. Casa Editrice Ambrosiana.
• AAVV, Fisiologia dell’uomo, ed. edi -ermes, 2007 (rist.)• AAVV, Fisiologia dell’uomo, ed. edi -ermes, 2007 (rist.)
• Kandel Eric R. [et al.], Principi di neuroscienze , ed. Casa Editrice Ambrosiana, 2003.
• Dale Purves [et. al.], Neuroscienze, ed. Zanichelli editore S.p.a., 2004
• William J. Germann, Cindy L. Stanfield “Fisiologia” ed. EdiSES