Università degli Studi di Pavia
a.a. 2012-2013
LA COMUNICAZIONE TRA I NEURONI:
DAL FIRING NEURONALE ALLA
PLASTICITÀ SINAPTICA
Seminario didattico relativo al corso di Fisiologia Generale
per il Corso di Laurea Triennale in Scienze Biologiche
Dott.ssa Francesca Talpo
Il tessuto nervoso è formato da due tipi di cellule:
• neuroni
• cellule gliali
I neuroni sono in grado di ricevere e trasmettere messaggi perché:
1) i neuroni sono eccitabili
2) l’impulso nervoso può propagarsi lungo l’assone
3) i neuroni contattano sinapticamente gli elementi post-sinaptici
I neuroni sono in grado di ricevere e trasmettere messaggi perché:
1) i neuroni sono eccitabili
Proprietà passive
(circuito equivalente
di membrana)
Proprietà attive
(conduttanze voltaggiodipendenti)
I neuroni sono in grado di ricevere e trasmettere messaggi perché:
2) l’impulso nervoso può propagarsi
lungo l’assone
I neuroni sono in grado di ricevere e trasmettere messaggi perché:
3) i neuroni contattano sinapticamente
gli elementi post-sinaptici
Esistono due tipi di sinapsi
Elettriche
(gap junctions)
Chimiche
I neuroni non solo sono in grado di generare e di
trasmettere potenziali d’azione, ma sono anche in
grado di elaborare ed integrare le informazioni in
ingresso o in uscita.
I neuroni utilizzano i potenziali d’azione per generare
un codice di trasmissione delle informazioni
Frequency code
IA  corrente di K+ voltaggio-dipendente
attiva a potenziali sotto soglia e con
inattivazione tempo- e voltaggio-dipendente
Timing code
I neuroni possono presentare pattern
di scarica altamente diversificati
IA  corrente di K+ voltaggiodipendente attiva a potenziali
sotto soglia e con inattivazione
tempo- e voltaggio-dipendente
IM  corrente di K+ voltaggiodipendente molto lenta ad
attivarsi e non inattivante
ISK e IBK  correnti di K+
calcio-attivate
IM  corrente di K+ voltaggiodipendente molto lenta ad
attivarsi e non inattivante
IH  corrente cationica mista
attivata in iperpolarizzazione e
deattivata in depolarizzazione
con cinetica lenta
I neuroni possono anche variare il loro pattern
di scarica in relazione alla situazione funzionale
Es° Neuroni di relay talamici
Sono in grado di variare la loro scarica da regolare, tipica
dello stato di veglia, ad una scarica in burst, tipica dello stato
di sonno non REM.
IT  Corrente di Ca++ voltaggio-dipendente, a bassa soglia
d’attivazione, reclutabile solo dopo iperpolarizzazione della
membrana (che si verifica durante il sonno)
Genera un low-threshold spike che porta al superamento
della soglia per la genesi dei pda, ma presenta una rapida
inattivazione tempo- e voltaggio-dipendente, che pone fine
alla scarica ripetitiva di pda.
Il neurone postsinaptico integra le informazioni
in arrivo dai neuroni presinaptici
(sommazione spaziale e temporale dei potenziali sinaptici)
Il sistema nervoso NON è immutabile e la sua
capacità di riorganizzarsi da un punto di vista anatomico
e funzionale è fondamentale per permettere i fenomeni
di apprendimento e memorizzazione.
La plasticità sinaptica è la capacità del sistema
nervoso di modificare l'efficienza di funzionamento
delle sinapsi in relazione alla precedente attività a cui le
sinapsi stesse sono state sottoposte.
LTP associativo
LTP non associativo