Integrazione sinaptica

Integrazione sinaptica:

Nel SNC le sinapsi sono piccole quindi rilasciano un numero minore di vescicole che si fondono

e rilasciano il loro contenuto in quantità minore (1-3 per contatto sinaptico). Nel SNC quindi

sono necessarie più sinapsi per far avvenire la comunicazione nel SNC (fenomeni di

sommazione sinaptica, cioè l’attività di più sinapsi deve sommarsi).

L’integrazione sinaptica è resa possibile perché nel corpo cellulare non c’è la possibilità di far

sorgere un potenziale d’azione. Nel corpo cellulare si trova un potenziale post sinaptico che:

- ha una forma e una durata variabile (dipende dall’apertura/chiusura di canali ionici in

risposta ad uno stimolo)

- diffonde passivamente

- è soggetto a sommazione

Solo in queste condizioni può avvenire la sommazione sinaptica. Questa sommazione può

essere:

- Sommazione spaziale: quando più sinapsi sono contemporaneamente attive e

presenti in più punti del neurone. Ciascuna di queste sinapsi può generare un

potenziale post sinaptico eccitatorio o inibitorio:

- Se sinapsi localizzate in punti diversi contemporaneamente si attivano e generano un

potenziale eccitatorio sufficiente a raggiungere il valore soglia, parte il potenziale

d’azione.

- Se si attivano anche sinapsi inibitorie, cioè iperpolarizzano la membrana, il potenziale

post sinaptico non arriva a soglia e quindi non parte il potenziale d’azione.

- Sommazione temporale: se la stessa sinapsi rilascia in modo intenso più

neurotrasmettitore. La stessa sinapsi in un intervallo di tempo abbastanza ravvicinato

continua a scaricare neurotrasmettitore. Nello stesso punto si generano potenziali post

sinaptici eccitatori. In questo caso il primo potenziale post sinaptico eccitatorio che

depolarizza ma non arriva a soglia, la seconda stimolazione, talmente ravvicinata, si

somma al quella precedente facendo partire il potenziale d’azione. La somma delle

prime due stimolazioni porta all’arrivo del valore soglia quindi si genera il potenziale

d’azione.

La contemporanea attivazione di sinapsi eccitatori ed inibitorie, comporta la sommazione di

effetti depolarizzanti ed iperpolarizzanti (integrazione sinaptica).

Il risultato dipende dal peso esercitato rispettivamente da eccitazione ed inibizione.

L’unico modo che consente di integrare dei segnali che provengono da più parti e dare origine

ad un unico segnale, che è l’insorgenza o meno del potenziale d’azione. Quindi la

sommazione dimostra una proprietà essenziale dei neuroni: l’integrazione sinaptica, che

permette al neurone, raggiunto da più segnali di far partire un potenziale d’azione.

L’integrazione sinaptica rappresenta la capacità di un neurone di prendere delle decisioni.

Es. 1: Neurone che controlla la salivazione

Viene chiamato in gioco quando vediamo il cibo (neurone sensoriale della vista) e quando

sentiamo l’odore (neurone sensoriale dell’olfatto).

Es. 1: Sinapsi di un neurone che vede un dolce

Es. 2: Sinapsi di un neurone (circuito di neuroni) che ricorda un cibo simile che vi ha fatto star

male l’ultima volta

⟹ capacità di INTEGRARE LE INFORMAZIONI

Cosa influenza la capacità di ogni neurone di integrare i segnali?

Due proprietà biofisiche:

sommazione spaziale,

- Se parliamo di cioè che influenza i neuroni di integrare i segnali è

la costante di spazio λ. Se questa costante è lunga, il segnale decade molto

lentamente quindi può influenzare l’integrazione del segnale anche a lunga distanza.

Se è corta la costante di spazio significa che l’integrazione del segnale decade

rapidamente. sommazione temporale

- Se parliamo di influenza sia la stessa sommazione temporale

sia la sommazione spaziale con la costante temporale τ, che rappresenta il tempo

che la cellula impiega per raggiungere la differenza di potenziale adeguata a quel