La frequenza della scarica ripetitiva di PA dipende
dall’entità dello stimolo depolarizzante
Popolazioni distinte di neuroni corticali sono
caratterizzate da proprietà di firing diverse
Una sottopopolazione di neuroni regular spiking
manifesta il fenomeno dell’adattamento
Registrazioni da due diversi neuroni dello strato V della corteccia
sensorimotoria di ratto [da Franceschetti et al., 1998]
Qual è il significato dell’adattamento?
Versante sensitivo:
1.
Enfasi sul cambiamento del livello di input
2.
Compensazione dei ritardi nei processi di trasduzione
Versante motorio:
1.
 rapidità degli effetti di sommazione
2.
Compensazione dell’inerzia

Accelerazione
dell’inizio del
movimento
In presenza di adattamento la frequenza di scarica è in
relazione con la velocità di applicazione dello stimolo
L’iperpolarizzazione postuma (AHP) che segue
il PA presenta diverse fasi
Registrazione da un neurone del nucleo
motore dorsale del vago [da Sah, 1996]
Medium-rate AHP e slow AHP sono
attività-dipendenti
mAHP e sAHP sono Ca2+-dipendenti
mAHP e sAHP sono Ca2+-dipendenti
Adattamento e sAHP vanno di pari passo
Scarica di potenziali
d’azione e aumenti
della [Ca2+]i
mAHP e sAHP sono sottese
da correnti uscenti di K+
Neurone del nucleo motore
dorsale del vago [da Sah, 1996]
Neuroni del ganglio celiaco di cavia [da Cassel & McLachlan, 1987]
ImAHP e IsAHP sono Ca2+-dipendenti
Control
0 Ca2+, 2-mM Mn2+
Wash
Neuroni del ganglio celiaco di cavia [da Cassel & McLachlan, 1987]
I canali di tipo BK
I canali del K+ Ca2+-attivati
Canali di tipo SK
Canali di tipo BK
•
Bassa conduttanza (5-15 pS)
•
Alta conduttanza (100-250 pS)
•
Operati
[Ca2+]i
•
Operati dalla [Ca2+]i e dal
potenziale transmembranario
•
Alta sensibilità al Ca2+
•
Bassa sensibilità al Ca2+ a
potenziale negativo
•
Bloccati dall’apamina (tossina
dalla Apis mellifica) (non tutti)
•
Bloccati da tossine di scorpione
(caribdotossina, iberiotossina)
•
Nei neuroni
mAHP
•
Nei neuroni contribuiscono alla
fAHP
•
Corrente macroscopica: ImAHP
•
Corrente macroscopica: IC
esclusivamente
dalla
sostengono
la
Canali di tipo SK apamina-sensibili
Inside-out, [Ca2+]out = 260 nM, K+ simmetrico [da Park, 1994]
Outside-out, [Ca2+]in = 1 M, K+ simmetrico. Vm = -50 mV [da Lang & Ritchie, 1990]
mAHP e ImAHP sono abolite dall’apamina
Cellula piramidale della corteccia sensorimotoria
di ratto [da Schwindt et al., 1988]
1s
Neurone del nucleo motore dorsale
del vago [da Sah, 1996]
La ImAHP riduce la frequenza di scarica
Cellula piramidale della corteccia sensorimotoria di ratto [da Schwindt et al., 1988]
Sensibilità al Ca2+ e al potenziale dei canali BK
I canali BK sono sensibili alla caribdotossina
Control
Control
Apamin
Apamin
CTx
CTx + apamin
Ruolo dei canali BK nella ripolarizzazione
dal potenziale d’azione e nella fAHP
Co2+ + Cd2+
Control
Neurone del nucleo motore dorsale del
vago [da Sah & McLachlan, 1992]
Neurone dello corteccia entorinale di
ratto, strato II [da Klink & Alonso, 1993]
Ruoli delle correnti di K+ Ca2+-attivate neuronali
• ImAHP determina una riduzione della frequenza della scarica
ripetitiva in modo Ca2+-dipendente.
• IsAHP sostiene il fenomeno dell’adattamento.
• IC contribuisce alla ripolarizzazione del PA somatico e alla fAHP.
Una famiglia di canali voltaggio-dipendenti
del K+ dalla Drosophila
Struttura dei canali voltaggio-dipendenti
del K+ (Kv)
Classificazione
molecolare dei
canali del K+
Classificazione
molecolare dei
canali del K+
Struttura dei canali del K+ Ca2+-attivati
Classificazione
molecolare dei
canali del K+
Struttura dei canali del K+ Ca2+-attivati
La IsAHP è attivata da aumenti della [Ca2+]i
nella massa del citoplasma