Fisiologia

DANIELA GARSTEAmemoria a lungo tempo

Alcune info vengono consolidate e poi richiamate in altre contesti. Altre info, invece, nonvengono consolidate a meno che non siano collegate con alcuni eventi specifici.

Come sono formati i neuroni?

Ci sono diverse tipologie di neuroni. I dendriti sono dei prolungamenti presenti nella zona apicale che ricevono info. Queste info possono essere chimiche (ricevono neurotrasmettitori) o elettriche. All'interno dei neuroni troviamo il nucleo e il citoplasma. Il nucleo è fondamentale per la formazione delle proteine. L'assone, invece, è importante perché attraverso di esso vengono inviate le info elettriche o chimiche dalla parte prossimale della cellula alla parte distale. Inoltre, l'assone presenta al suo interno una zona citoplasmatica chiamata assolemma. Nella parte terminale dell'assone troviamo i telodendri. Questi vanno ad innervare, creare e modulare l'attività delle cellule che si trovano a valle dei neuroni.

Dendriti-corpo cellulare- assone- terminale del neurone. Si dice, quindi, che i neuroni sono cellule polarizzate (perché il flusso dell'informazione avviene in un'unica direzione). Il cono di emergenza dell'assone e il segmento iniziale dell'assone sono indispensabili per la genesi e la trasmissione dei potenziali d'azione e vengono trasmessi lungo l'assone fino ai telodendri. Nella zona dei dendriti e del corpo cellulare, invece, ci sono delle zone in cui si sviluppano i potenziali graduati. Questi ultimi possono verificarsi anche nella membrana dell'assone.

POTENZIALE GRADUATO E POTENZIALE D'AZIONE

Nella figura di sinistra si osservano 3 elettrodi posizionati in regioni diverse del neurone, ma anche nella zona trigger, ovvero il segmento iniziale del neurone. Il potenziale graduato è dato da uno stimolo in una regione specifica del corpo cellulare. Questo stimolo può essere di diversi tipi. Nei neuroni lo stimolo è dato

Il cellulare è una struttura che depolarizza e stimola l'apertura di canali a cancello. Il potenziale graduato, una volta raggiunta la zona trigger, genera un potenziale d'azione se supera i 55mV. In caso contrario, non viene generato il potenziale d'azione. Quindi, maggiore è lo stimolo, maggiore è la possibilità di generare un potenziale d'azione nella zona trigger. I potenziali graduati facilitano i potenziali d'azione. Successivamente, arriva uno stimolo che influisce sulla membrana, aumentando la sua permeabilità. Il potenziale graduato, modulato da stimoli chimici (neurotrasmettitori), fa sì che le molecole aprano i canali a cancello, consentendo l'ingresso di cariche positive all'interno del neurone. L'ampiezza dei potenziali graduati è proporzionata all'intensità dello stimolo che li genera. Il potenziale graduato procede su.

Tutta la superficie fino a raggiungere il conodi emergenza. Il flusso di ioni positivo all'interno della cellula causa una depolarizzazione della membrana e porta il potenziale a -65mV. Le cariche, poi, si spostano e diffondono in zone contigue della membrana plasmatica. Questo comporta l'apertura di altri canali sodio e il suo ingresso. Abbiamo così la depolarizzazione della membrana. Tuttavia, man mano che avviene questo processo sulla membrana plasmatica del corpo cellulare si va però a perdere l'intensità del potenziale. La depolarizzazione si irradia in tutte le direzioni e lontano dal soggetto di stimolazione. Inoltre, nel potenziale graduato i canali ionici a cancello sono fondamentali (quelli passivi non hanno alcun ruolo). In seguito all'arrivo di uno stimolo la permeabilità della membrana aumenta: si aprono canali ionici, generando un flusso di ioni attraverso la membrana. Questo flusso di cariche genera una variazione del

potenziale di membrana, definito potenziale graduato. L'ampiezza dei potenziali graduati è sempre proporzionale all'intensità dello stimolo che li genera.

DEPOLARIZZAZIONE, RIPOLARIZZAZIONE, IPERPOLARIZZAZIONE

Lo stimolo può essere di due tipi:

• Iperpolarizzante
• Depolarizzante

Stimoli chimici modificano la permeabilità ed il potenziale di membrana. L'entrata di cariche positive (tipicamente attraverso canali regolati da neurotrasmettitori) genera una depolarizzazione (accumulo di cariche positive all'interno e conseguente aumento del potenziale di membrana, verso valori meno negativi / più positivi). L'entrata di cariche negative (tipicamente attraverso canali regolati da neurotrasmettitori) genera una iperpolarizzazione (accumulo di cariche negative all'interno e conseguente riduzione del potenziale di membrana verso valori più negativi). Andando ad agire sui canali del potassio causano una iperpolarizzazione.

Invece, la soglia non viene raggiunta il potenziale d'azione non si innesca. Se, invece, lo stimolo è tanto sopra-soglia, genererà sempre solo 1 potenziale d'azione. Quindi, indipendentemente dall'intensità dello stimolo, l'importante è che venga raggiunta la soglia. Poi, a prescindere che l'intensità sia elevata rispetto alla soglia o appena sopra il suo livello, quello che si genererà sarà un potenziale d'azione che avrà la stessa ampiezza per tutte le tipologie di stimoli che vanno a superare la determinata soglia. Quindi, o lo stimolo raggiunge una soglia o il potenziale d'azione non viene generato.

Il grafico rappresenta il potenziale d'azione nel tempo. Inizialmente abbiamo la fase di DEPOLARIZZAZIONE, cioè vengono attivati i canali specifici voltaggio dipendenti del sodio che consentono l'ingresso del sodio nella cellula e permettono così l'aumento del potenziale.

Per cui, il valore passa da -70 a valori sempre più positivi. Il potenziale cresce fino a raggiungere un plateau. Successivamente abbiamo una fase di ripolarizzazione dove il potenziale di membrana tende a raggiungere valori simili al valore del potenziale di membrana a riposo. Quindi, in quest'ultimo caso entrano in gioco i canali voltaggio dipendenti del potassio che favoriscono la ripolarizzazione della cellula fino a causare anche una iperpolarizzazione. Durante l'iperpolarizzazione, invece, il valore del potenziale tende a raggiungere un valore che è sotto quello normale del potenziale di membrana della cellula (raggiunge i -80/-90). Successivamente i canali del potassio vengono chiusi e la cellula ritorna al potenziale di membrana che è di -70. Abbiamo quindi il periodo refrattario assoluto che si instaura appena viene generato un potenziale d'azione (appena viene superata la soglia). Per un millisecondo la cellula è resistente agli stimoli elettrici.

d'azione.In questa fase i canali del potassio sono aperti e di conseguenza faranno sì che il potenziale di membrana sia più negativo. Quindi, av