7 - Neuroni, Integrazione, Neuromodulazione

Il neurone Il neurone è l’unità di base del sistema nervoso in cui l’informazione è condotta mediante segnali elettrici stereotipati: potenziali graduali locali e potenziali i li d’ d’azione i propagati. L sinapsi La i i è punto t di contatto tra due neuroni o tra un neurone e l’organo g bersaglio. g Alla sinapsi l’informazione è trasmessa generalmente mediante il rilascio di sostan sostanze e chimiche (i nurotrasmettitori)

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Sinapsi interneuroniche I potenziali sinaptici nei motoneuroni spinali:

P t Potenziale i l postsinaptico t i ti eccitatorio it t i (EPSP) Sommazione temporale e spaziale P.d.A. comp. radice dors.

Vm motoneurone

Convergenza e divergenza

Il potenziale di inversione mostra che l’EPSP è dovuto all’apertura di un canale cationico (Na-K)

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Il potenziale postsinaptico inibitorio (IPSP) Innervazione reciproca (F: flessore, flessore E: estensore) Motoneuroni agonisti, sinergici, antagonisti

P.d.A. comp. radice dors.

Vm motoneurone

La dipendenza di Vinv da [Cl-]i mostra che l’IPSP è dovuto all’apertura di un canale del Cl-

La permanenza del microelettrodo (con KCl 3M) nel motoneurone e la fuoriuscita di KCl alterano ECl (non EK). 49

Andamento temporale dell’inibizione postsinaptica (A) e dell’inibizione presinaptica (B) nel midollo spinale di gatto (Aa) Misurata nel motoneurone (E: Q, F: B-ST; motoneurone del B-ST)

(B) Misurata nel motoneurone

(Ab) Misurata nella radice ventrale (P.d.A. composto)

Inibizione presinaptica e postsinaptica nella giunzione neuromuscolare degli invertebrati: la prima riduce il conten to q contenuto quantale antale medio medio, la seconda rid riduce ce la risposta allo stesso contenuto quantale.

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La funzione di integratore di un motoneurone dipende dalla differente eccitabilità della zona del soma e dei dendriti (SD) rispetto alla zona del colletto (IS) St. antidromico

St. ortodromico

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Sinapsi elettriche gap junction, connessoni (d = 2 nm): permettono passaggio di corrente e molecole con PM < 1kD

Accoppiamento elettrico in cellule piramidali in fettina di cervello di ratto

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La sinapsi elettrica del gambero è rettificatrice ritardo sinaptico ∼0.1 ms

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Sistema nervoso Autonomo

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Sinapsi rapide e lente nel ganglio simpatico della rana

EPSP lento dovuto alla riduzione di gK (chiusura di un canale al K+)

-65 mV

-65 65 mV

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Sinapsi rapide e lente nel ganglio simpatico della rana L’EPSP rapido (A) è dovuto al recettore nicotinico ionotropo dell’aceticolina (canale cationico) EPSP lento (B) dovuto al recettore muscarinico metabotropo (canale M del K+): ll’attivazione attivazione della proteina G e quindi dell’AC porta all’aumento di cAMP che attiva la fosforilazione e la chiusura del canale del K+

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Chiusura del Canale M del K+ nel ganglio simpatico, mediata da recettore muscarinico e d recettore da tt per LHRH. LHRH Amplificazione dell’effetto

Modulazione di canale tramite proteina G: Attivazione del recettore muscarinico nelle cellule atriali la proteina G attivata induce apertura del canale del K+

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I recettori β- adrenergici attivano i canali voltaggio dipendenti del Ca2+ nei miociti cardiaci con una cascata proteina G-adenilato ciclasi (sintesi di un secondo messaggero intracellulare).

L’aggiunta la bagno di 14 μM di isoproterenolo (agonista β-adrenergico) causa aumento della probabilità di apertura del canale durante la depolarizzazione e rivela che l’effetto l effetto non è limitato al patch

Il passo finale è la fosforilazione diretta del canale 58