Riassunto esame Psicobiologia, prof. Dadda, libro consigliato Neuroscienze - esplorando il cervello, Bear

I FATTORI CHE INFLUENZANO LA VELOCITÀ DI CONDUZIONE: Durante il

potenziale d’azione, la corrente verso l’interno di ioni Na+ depolarizza il

segmento di membrana più vicino e se tale segmento raggiunge la soglia,

produrrà un potenziale d’azione che si propagherà lingo la membrana.

- assone stretto e con pori apreti verso la membrana, fa defluire la corrente verso

la membrana; più gli assonni sono piccoli e di più depolarizzazione avran

bisogno per raggiungere la soglia. Inoltre più sono piccoli più sono sensibili a

degli anestetici locali.

- assone ampio e con pochi pori, gran parte della corrente defluisce dentro

l’assone e più la superficie della membrana verrà depolarizzata più sarai

VELOCE IL SEGNALE. (Un’esempio di assone gigante che ha 1mm di diametro

è quello del calamaro).

!

LA MIELINA E LA CONDUZIONE SALTATORIA: I nostri assoni, non possono essere

grandi come quelli del calamaro, altrimenti la nostra testa non passerebbe

attraverso le porte, così per trasmettere i segnali in maniera più veloce, i nostri

assoni sono rivestiti dalla mielina. La guaina mielinica, formata da cellule di

schwann nel SNP e da oligodendroglia nel SNC, non si estende in continuità lungo

l’assone ma ci sono delle interruzioni nel segmento assonico, dove gli ioni

attraversano la membrana per generare il potenziale d’azione. Queste interruzioni

si chiamano nodi di Ranvier e li sono concentrati i canali voltaggio-dipendenti per

il sodio.

LA CONDUZIONE MIELINICA FA SI CHE IL POTENZIALE D’AZIONE SALTI DA UN

NODO AD UN ALTRO=CONDUZIONE SALTATORIA. (La demielinizzazzione è

causa della sclerosi multipla).

! I POTENZIALI D’AZIONE, ASSONI E DENDRITI

L membrana dei dendriti di regola non produce potenziali d’azione in quanto la

loro membrana ha pochissimi canali voltaggio-dipendenti di sodio. Solamente

quando la membrana contiene molecole proteiche specializzate, come negli

assoni, è capace di generare dei potenziali d’azione.

É per questo che la zona del soma in cui ha inizio l’assone viene chiamata zona di

inizio dello spike.

!

In alcuni neuroni sensoriali, la zona di inizio dello spike, si trova vicino alle

terminazioni del nervo sensitivo, dove uno stimolo sensoriale da inizio al potenziale

d’azione.

!

Lo spostamento di un’informazione da un neurone all’altro viene chiamato

“trasmissione sinaptica”.

!

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LA TRASMISSIONE SINAPTICA

I TIPI DI SINAPSI

!

Una sinapsi è una giunzione specializzata nella quale un terminale assonico prende

contatto con un altro neurone o qualche tipo di cellula. C’è la PLASTICITÀ

NEURONALE, cioè le sinapsi sono dinamiche.

Si può aumentare l’importanza dell’effetto della sinapsi in base a varie

caratteristiche:

- Vicinanza al colletto assonico

- somma delle sinapsi convergenti

- posizione anatomica della sinapsi

!

LE SINAPSI ELETTRICHE: Avvengono nei siti chiamati Giunzioni comunicanti,

dove le membrane delle due cellule sono separate da uno spazio di soli 3 mm,

attraversate da speciali proteine che formano un canale. Questo canale permette

agli ioni di passare direttamente da cellula a cellula (cellule elettricamente

accoppiate) in modo diretto e veloce. Questa sinapsi, a differenza di quelle

chimiche sono bidirezionali e generano una risposta ISTANTANEA. (Negli animali

queste trasmissioni servono infatti per i riflessi di fuga).

La somma di tutte le sinapsi elettriche del neurone, fa si che si superi il livello di

soglia e che il potenziale d’azione abbia inizio.

!

Le sinapsi elettriche sono tipiche nei primi stadi di vita embrionale e attraverso le

giunzioni comunicanti si collegano anche molte cellule non neurali.

!

LE SINAPSI CHIMICHE: Lo spazio intersinaptico è è piena di proteine fibrose extra-

cellulari.

porzione presinaptica= “elemento presinaptico” ed è generalmente un terminale

assonico. La terminazione contiene le vescicole sinaptiche che contengono il

neurotrasmettitore, cioè la sostanza chimica utilizzare per comunicare con il

neurone post-sinaptico.

I siti di rilascio del neurotrasmettitore sono chiamati zone attive. Il tipo di risposta

post sinaptica, dipende dal ricettore proteico che viene attivato dal

neurotrasmettitore.

!

- la sinapsi del SNC:

- sinapsi assodendritica : se la membrana postsinaptica si trova sul dendrite

- sinapsi assomatica : se la membrana postsinaptica si trova sul corpo

cellulare

- sinapsi assoassonica : se la membrana postsinaptica si trova su un altro

assone

- sinapsi dendrodendritiche : se la membrana postsinaptica si trova da

dendrita a dendrita

!

Inoltre c’è una sottocategoria che dipende dall’aspetto delle specializzazioni di

membrana: più dense sul lato presinaptico che post. —->solitamemte eccitatorie\

Spessore simile di membrana.—->solitamente inibitorie

!

- la giunzione neuromuscolare: Le ginzioni sinaptiche esistono anche al di fuori

del SNC, ad esempio tra gli assoni del motoneurone del midollo spinale e dei

muscoli scheletrici (giunzione neuromuscolare). Un potenziale d’azione

nell’assone di un motoneurone induce sempre un potenziale d’azione nella

cellula muscolare che innerva.

La membrana post sinaptica della giunzione muscolare è chiamata PLACCA

MOTRICE e contiene una serie di piccole pieghe che combaciano con le zone

attive presinaptiche. In queste pieghe vengono raccolti i neurotrasmettitori.

!

I PRINCIPI DELLA TRASMISSIONE SINAPTICA

Loewi 1920 fa un sogno e ha un insight… così fa un esperimento, stimola il vago

(inibisce il battito cardiaco) di una rana (animale resiliente che non muore subito) e

fa una raccolta di una sostanza di che inibisce il cuore di una rana. Prende un

batuffolo di cotone, bagna il cuore della rana e ci tocca il cuore di un’altra rana

sbudellata e vede che rallenta anche quest’altro battito (così capisce che non si

può essere portato dietro la corrente elettrica ma piuttosto una sostanza—-> così

scopre l’acetilcolina, il primo neurotrasmettitore, che è più grande di uno ione, è

una molecola.

!

I NEUROTRASMETTITORI: I neurotrasmettitori rientrano in tre categorie

!

1- AMMINOACIDI (acido gamma-aminobutirrico -GABA-, glutammato, glicina -

entrambi fanno parte dei 20 amminoacidi che costituiscono le proteine-) semplici

costituenti dei polipeptidi.

2- AMMINE (acetilcolina -media la trasmissione sinaptica velocenelle giunzioni

neuromuscolari-, dopamina, adrenalina, istamina, noradrenalina, serotonina.)

3- PEPTIDI peptidi oppiacei—> endorfine, encefaline, ormoni peptidici—>

ossitocina, ormone per il rilascio della tixotropia, sostanza P, ormone antidiuretico,

neuropeptide Y etc.)

!

Gli amminoacidi e le amine sono molecole organiche che vengono incorporate e

poi rilasciate dalle vescicole sinaptiche. I neurotrasmettitori peptidici invece sono

grandi molecole incorporate, rilasciate da granuli secretori.

A seconda delle diverse condizioni di stimolazione vengono rilasciati diversi

neurotrasmettitori.

!

SINTESI E IMMAGAZZINAMENTO DEL NEUROTRASMETTITORE: La sinapsi

chimica, richiede che il neurotrasmettitore sia pronto per essere rilasciato. Una

volta rilasciati nel citosol le amine e gli amminoacidi devono essere incorporati alle

vescicole sinaptiche attraverso i TRASPORTATORI, delle speciali proteine.

RE rugoso - apparato di Golgi - granuli secretori - vescicole sinaptiche

!

RILASCIO DEL NEUROTRASMETTITORE: il rilascio del neurotrasmettitore dipende

dall’arrivo del potenziale d’azione nel terminale assonico. La membrana si

depolarizza e si aprono i canali per il calcio voltaggio-dipendenti, nelle zone

attive (canali simili a quelli del sodio, solo che sono permeabili agli ioni Ca+,

piuttosto che a quelli Na+). Il livello degli ioni di calcio è molto bassa ed il loro

innalzamento indica che è in atto il rilascio del neurotrasmettitore dalle vescicole

sinaptiche attraverso un processo denominato ESOCITOSI, cioè la membrana

della vescicola si fonde con quella pre-sinaptica nella zona attiv, permettendo ai

contenuti della vescicola di riversarsi entro lo spazio sinaptico. L’esocitosi fa si che

si formi un poro che permette al neurotrasmettitore di fuoriuscire nella fessura

sinaptica. La membrana della vescicola viene successivamente recuperata

attraverso un processo di ENDOCITOSI e viene nuovamente riempita di

neurotrasmettitore.

!

I RECETTORI DEI NEUROTRASMETTITORI E GLI EFFETTORI: I neuroni liberati

nella fessura sinaptica influenzano il neurone postsinaptico legandosi a centinaia di

specifiche proteine recettrici incastonate nell’ispessimento post-sinaptico. Esistono

oltre 100 differenti recettori che possono però essere classificati in due principali

gruppi : i canali trasmettitore - dipendenti e i recettori accoppiati alla proteina

G.

I primi sono proteine che formano un poro che è chiuso finché non si lega il

neurotrasmettitore in qualche regione extra-cellulare del canale. Se questi canali

sono poi permeabili a Na+, allora l’effetto finale è la depolarizzazione e l’inizio di

un nuovo potenziale d’azione (ECCITATORIO). Se i canali invece saranno

permeabili al Cl-, l’effetto finale sarà un iperpolarizzazzione della cellula rispetto al

potenziale di membrana a riposo (INIBITORIO).

I recettori accoppiati alla proteina G rendono l’effetto del neurotrasmettitore molto

più lento, duraturo e diversificato. L’accoppiamento con questo recettore si divide

in tre fasi:

1- Le molecole del neurotrasmettitore si legano alle proteine recettricidella

membrana post-sinaptica.

2- Le proteine recettrici attivano piccole molecole proteiche, chiamate PROTEINE

G, che si muovono liberamente lungo la faccia intracellulare della membrana post-

sinaptica.

3- Le proteine G che vengono attivate, attivano a loro volta le proteine effettori

(secondi messaggeri), che si diffondono lontano nel citosol e possono attivare altri

enzimi supplementari che regolano la funzione dei canali ionici e si occupano

dell’alterazione del metabolismo cellulare, proprio perché i recettori accoppiati alla

proteina G possono innescare un gran numero di processi metabolici, sono

chiamati RECETTORI METABOTROPICI. Questi recettori controllano anche il

nostro umore, sono lenti e quindi i farmaci agiscono li.

Ci sono anche altri recettori che si trovano nella membrana pre.sinaptica che