Sinapsi Elettrica Sinapsi Chimica SINAPSI CHIMICA CENTRALE La trasmissione sinaptica avviene in tre fasi: 1) il potenziale d’azione attiva i canali al Ca++ voltaggio-dipendente e lo ione entra nel terminale presinaptico; 2) il Ca++ attiva una serie di processi che portano alla esocitosi delle vescicole sinaptiche ed alla liberazione del neurotrasmettitore; 3) il neurotrasmettitore si lega al recettore della membrana post sinaptica e produce potenziali postsinaptici inibitori o eccitatori Ca++ SINAPSI CHIMICA CENTRALE Na+ ECCITATORIA K+ - Anioni proteici Neurostramettitore Potenziale Post-Sinaptico Eccitatorio - EPSP - - - - - Ca++ Na+ SINAPSI CHIMICA CENTRALE INIBITORIA K+ - Anioni proteici Neurostramettitore Potenziale Post-Sinaptico Inibitorio - IPSP - - - - - Proprietà Integrative delle SINAPSI SOMMAZIONE SPAZIALE SINAPSI ECCITATORIA Quando due o più potenziali graduati si formano in prossimità della stessa area, i singoli valori si possono sommare e, quindi, aumentare o diminuire la probabilità di attivare il potenziale d’azione nel cono d’emergenza SINAPSI ECCITATORIA EPSP d RM λ= 4 Ra COSTANTE DI SPAZIO - λ distanza per la quale si è perso il 63% del voltaggio iniziale Proprietà Integrative delle SINAPSI SOMMAZIONE SPAZIALE SINAPSI INIBITORIA SINAPSI ECCITATORIA IPSP d RM λ= 4 Ra EPSP COSTANTE DI SPAZIO - λ distanza per la quale si è perso il 63% del voltaggio iniziale Proprietà Integrative delle SINAPSI SOMMAZIONE TEMPORALE Quando due o più potenziali graduati si succedono ravvicinati nel tempo, i singoli valori si possono sommare e, quindi, aumentare o diminuire la probabilità di attivare il potenziale d’azione nel cono d’emergenza τ = R M ⋅ CM SINAPSI ECCITATORIA COSTANTE DI TEMPO - τ tempo necessario per perdere il 63% del voltaggio iniziale Proprietà Integrative delle SINAPSI La SOMMAZIONE TEMPORALE e quella SPAZIALE dei POTENZIALI POST-SINAPTICI inibitori ed eccitatori, permettono di modulare finemente lo stato elettrico della membrana. Da questo processo dipende la variazione di frequenza di scarica dei POTENZIALI D’AZIONE e quindi la possibilità di dare significato all’informazione trasmessa. La SOMMAZIONE TEMPORALE e quella SPAZIALE dei POTENZIALI POST-SINAPTICI dipendono dalla COSTANTE DI TEMPO e dalla COSTANTE DI SPAZIO d RM λ= 4 Ra τ = R M ⋅ CM COSTANTE DI SPAZIO - λ DISTANZA per la quale si è perso il 63% del voltaggio iniziale COSTANTE DI TEMPO - τ TEMPO necessario per perdere il 63% del voltaggio iniziale NEUROTRASMETTITORI PRINCIPALI ACETILCOLINA EPSP - IPSP Amine Biogene Catecolamine ADRENALINA EPSP NORADRENALINA EPSP DOPAMINA EPSP - IPSP SEROTONINA EPSP - IPSP ISTAMINA Aminoacidi ACIDO-γ-AMINOBUTIRRICO (GABA) IPSP GLICINA IPSP GLUTAMMATO EPSP ADENOSI-TRIFOSFATO (ATP) EPSP Il neurotrasmettitore può legarsi direttamente ad un canale ionico (neurotrasmettitori ionotropici) o può influenzare i canali ionici indirettamente attraverso l’attivazione di proteine di membrana e secondi messaggeri citoplasmatici (neurotrasmettitori metabotropici) CRITERI PER CONSIDERARE UNA MOLECOLA COME NEUROTRASMETTITORE Sintesi nel neurone presinaptico Presente nel terminale presinaptico Liberata a seguito di stimolazione elettrica Disattivazione e recupero Produrre risposte postsinaptiche Produrre risposte postsinaptiche anche se introdotta dall’esterno RECUPERO DEL NEUROTRASMETTITORE Recupero dal terminazione nervosa Recupero da parte della glia Diffusione extrasinaptica e metabolismo extraneuronale