L’INTEGRAZIONE SINAPTICA
Risposte sinaptiche spontanee
nei motoneuroni spinali
Contatti sinaptici da una singola fibra afferente
a un motoneurone spinale
NMJ vs. sinapsi centrali
NMJ
Sinapsi centrali
•
Risposta
sinaptica
sopra soglia
•
Risposta sinaptica sempre sotto
soglia
•
Molte zone attive (300 o più)
•
Poche zone attive (1-4)
•
Nessuna integrazione sinaptica
•
Integrazione sinaptica
sempre
Meccanismi elementari identici
Integrazione sinaptica
– Sommazione dei potenziali sinaptici
• Sommazione temporale
• Sommazione spaziale
Sommazione temporale e sommazione spaziale
Integrazione sinaptica
– Sommazione dei potenziali sinaptici
• Sommazione temporale
• Sommazione spaziale
N.B. La sommazione è non-lineare.
– Integrazione fra input eccitatori e input inibitori
Sinapsi asso-dendritiche vs. sinapsi asso-somatiche
Le sinapsi eccitatorie sono prevalentemente dendritiche, le sinapsi innibitorie sono spesso somatiche.
Distribuzione di una corrente di origine dendritica
Input sinaptici inibitori prossimali vs. distali
IEPSP
Ra-d
IEPSP
Rm-d
Ra-s
Rm-s
Vs = Is · Rm-s =
= IEPSP · (Ra-d + Rm-d) / [(Ra-d + Rm-d) + (Ra-s + Rm-s)] · Rms
LA TRASMISSIONE SINAPTICA LENTA
Trasmissione sinaptica rapida vs. lenta
Rapida
Lenta
•
Dipendente da recettori ionotropi
•
Dipendente da recettori metabotropi
•
Canali ionici aperti direttamente
•
Canali ionici modulati attraverso
secondi messaggeri e/o prot. G
•
 conduttanza di membrana
•
 o  conduttanza di membrana
•
Attiva per qualunque livello di
attività sinaptica
•
Generalmente attiva per elevati
livelli di attività sinaptica
Meccanismi presinaptici identici
Trasmissione sinaptica lenta:
le sinapsi gangliari ortosimpatiche degli anfibi
Potenziali sinaptici eccitatori lenti nelle sinapsi
gangliari ortosimpatiche: inversione
Potenziali sinaptici eccitatori lenti nelle sinapsi
gangliari ortosimpatiche: conduttanza
Effetti muscarinici sulle correnti di K+ e
sull’eccitabilità dei neuroni gangliari simpatici
Proprietà della corrente M (IM)
1. Bassa soglia di attivazione  significativo grado di attivazione
anche al potenziale di riposo
2. Lenta cinetica di attivazione e deattivazione
3. Completa assenza di inattivazione
4. Modulata
negativamente
muscarinici
dall’ACh
attraverso
recettori
Il glutammato induce una corrente eccitatoria
lenta attivando recettori metabotropi
Cellule del Purkinje del cervelletto di ratto [da Kim et al., 2003]
La corrente eccitatoria lenta indotta dal
glutammato dipende da canali di tipo TRP
[Da Kim et al., 2003]
I canali TRP