Domande aperte Neurofisiologia

Iperpolarizzazione e conduttanze ioniche nel potenziale d'azione

K● Iperpolarizzazione, in molte cellule un potenziale è seguito da un breve aumento della negatività, dovuto al fatto che i canali per il K non si chiudono in modo sincrono quando il V raggiunge il valore di equilibrio e si registra un maggiore efflusso di K. Descrivere le caratteristiche delle varie conduttanze ioniche nel potenziale d'azione. Durante un potenziale d'azione si registra una variazione delle conduttanze ioniche che riguardano Na+ e K+, entrambe attive al voltaggio. Le cellule eccitabili possiedono un largo corredo di canali ad accesso variabile che contribuiscono ad una vasta gamma di risposte che le cellule sono in grado di fornire. La variabilità della conduttanza è legata alla varietà di forma, durata e meccanismi di accensione o gating dei canali:

• Canali aperti da stimoli depolarizzanti o iperpolarizzanti;
• Canali attivi da secondi messaggeri;
• Canali passivi.

Lez. 8

Come funziona una sinapsi elettrica?

Nelle...

sinapsi elettriche il segnale elettrico passa direttamente dal terminale presinaptico allacellula postsinaptica: il citoplasma della membrana presinaptica è a stretto contatto con quellodella cellula postsinaptica; questo è possibile grazie alla presenza di gap junction, dei canali ionicispecializzati che consentono il flusso ionico da una cellula all’altra.

L’accoppiamento elettrico è assicurato dai connessoni, due emicanali strettamente addossati inmodo da lasciare uno spazio “virtuale” tra i due elementi della sinapsi. Ogni connessone ècostituito da connessine, delle subunità proteiche organizzate in esomeri; le sei subunità sonodisposte in modo da determinare un poro che mette in comunicazione il citoplasma delle celluleattigue.

Come funziona una sinapsi chimica?Nelle sinapsi chimiche il potenziale d’azione determina il rilascio di un neurotrasmettitore, unasostanza chimica immagazzinata in vescicole. Rispetto

alle sinapsi elettriche presentano un ritardo della risposta sinaptica in quanto il neurotrasmettitore, liberato per esocitosi dalle vescicole presenti nel terminale presinaptico a seguito di una depolarizzazione, deve attraversare lo spazio sinaptico e legarsi a recettori presenti sulla membrana dell'elemento postsinaptico. Indicare le principali differenze tra la sinapsi elettrica e la sinapsi chimica. Nella sinapsi elettrica il segnale elettrico passa direttamente dal terminale presinaptico alla cellula postsinaptica; nella sinapsi chimica il potenziale d'azione determina il rilascio di una sostanza chimica, il neurotrasmettitore, immagazzinata in vescicole. Mentre nelle sinapsi elettriche il passaggio del segnale nervoso è immediato, nelle sinapsi chimiche si registra un ritardo sinaptico. Descrivere le caratteristiche generali e comuni dei vari trasmettitori. I neurotrasmettitori presentano alcune caratteristiche comuni: - Devono essere sintetizzati dal neurone presinaptico, - Devono essere immagazzinati in vescicole nel terminale presinaptico, - Devono essere rilasciati nel terminale presinaptico in risposta a una depolarizzazione, - Devono attraversare lo spazio sinaptico per raggiungere i recettori sulla membrana dell'elemento postsinaptico, - Devono legarsi ai recettori postsinaptici per trasmettere il segnale, - Devono essere rimossi dallo spazio sinaptico per terminare la trasmissione sinaptica.

Capaci di segnalare alla cellula la presenza del ligando; in funzione del meccanismo di trasduzione si differenziano due tipi di recettori. Sono suddivisi in quattro superfamiglie:

• Recettori canale
• Recettori accoppiati a proteine G
• Recettori ad attività tirosin-chinasica
• Recettori ad attività guanilato ciclasica

Cosa si intende per recettori a canale ionico?

I recettori canale sono canali ionici ligando-dipendenti, chiamati anche inotropici, costituiti da glicoproteine che si assemblano a formare un canale idrofobico. L'apertura del canale è indotta dalla presenza del ligando che modifica la conduzione ionica. Sono recettori rapidi, capaci di innescare un potenziale d'azione.

Quali sono le caratteristiche di un recettore accoppiato a proteina G?

I recettori accoppiati a proteina G (GPCRs) costituiscono la famiglia recettoriale maggiormente presente in tutto il corpo umano; sono recettori a cui si lega un'ampia varietà di ligandi.

comeormoni e neurotrasmettitori. Strutturalmente il recettore è una proteina di membrana, formata da un'unica catena polipeptidica che attraversa 7 volte la membrana. I recettori canale sono costituiti da glicoproteine che si assemblano a formare un canale idrofobico. L'apertura del canale è indotta dalla presenza di un ligando che modifica la conduzione ionica. Sono recettori rapidi, capaci di innescare un potenziale d'azione. I recettori accoppiati a proteina G (GPCRs) sono proteine di membrana, formate da un'unica catena polipeptidica che attraversa 7 volte la membrana, sono i più diffusi nel corpo umano. Sono recettori a cui si lega un'ampia varietà di ligandi, come ormoni e neurotrasmettitori. Descrivere brevemente le differenze tra recettore canale e recettore accoppiato a proteina G.

Caratteristiche della plasticità sinaptica. La plasticità è la capacità del Sistema nervoso di adattarsi alle modificazioni dell'ambiente esterno e/o interno. La principale forma di plasticità è sicuramente la plasticità sinaptica, un processo di continuo rimodellamento della connettività tra neuroni, con variazioni della morfologia, del numero, della posizione, della forza di scarica. È un processo che avviene nel periodo fetale e che porta allo sviluppo del sistema nervoso centrale e periferico. È alla base dell'apprendimento e del recupero funzionale dopo lesioni a carico di particolari circuiti. È possibile distinguere:

• Plasticità strutturale, intesa come modificazione della struttura del sistema nervoso e dei suoi principali costituenti (in particolare i neuroni); riguarda modificazioni morfologiche dei dendriti e degli assoni.
• Plasticità intrinseca, intesa come la capacità

che ha un neurone di modificare alcune proprietà cosiddette intrinseche (frequenza di scarica dei potenziali d'azione, soglia di attivazione del potenziale d'azione, ecc.); riguardano i meccanismi di generazione del potenziale d'azione.

Lez.10

Descrivere le caratteristiche del GABA.

Il GABA (acido gamma-amminobutirrico) è un gamma-amminoacido, principale neurotrasmettitore inibitorio nei mammiferi del SNC. È responsabile della regolazione dell'eccitabilità neuronale in tutto il sistema nervoso; negli esseri umani è anche direttamente responsabile per la regolazione del tono muscolare.

Il GABA è una molecola endogena ottenuta a partire dall'acido glutammico che viene decarbossilato ad opera dell'acido glutammico decarbossilasi (GAD).

Esistono 3 tipi di recettori per il GABA e sono tutti inibitori: GABA A, GABA B, GABA C.

Qual è la differenza tra NMDA e AMPA?

NMDA e AMPA sono recettori dell'acido glutammico, un

costituente delle proteine, nonché un neurotrasmettitore eccitatorio, precursore dell'acido gamma-amminobutirrico (GABA).

Il recettore NMDA è un recettore postsinaptico, ionotropico (una classe di recettori che funzionano essi stessi da canali ionici dopo legame col rispettivo ligando e/o attivazione da parte di altri fattori) che lascia fluire ioni Na e Ca all'interno del neurone e ioni K al suo esterno.

Il recettore AMPA è un recettore post-sinaptico non-NMDA ionotropico, importante per la trasmissione sinaptica eccitatoria rapida del SNC; localizzato al centro della membrana post-sinaptica, genera un PPSE, (Potenziale Post Sinaptico Eccitatorio) che è molto rapido ma debole. È coinvolto per informazioni non destinate ad essere ricordate a lungo (memorizzate).

Quali sono le differenze tra il GABA e il glutammato?

Il GABA e il glutammato hanno ruoli opposti sul SNC. Il GABA è il principale neurotrasmettitore inibitorio del SNC,

responsabile della regolazione dell'eccitabilità neuronale in tutto il sistema nervoso; invece il glutammato è un neurotrasmettitore eccitatorio, che attiva i neuroni su cui agisce. È un precursore del GABA. Descrivere le caratteristiche della dopamina ed il sistema dopaminergico. La dopamina è un neurotrasmettitore endogeno della famiglia delle catecolamine, prodotta in diverse aree del cervello. Svolge un ruolo importante nel comportamento, nella cognizione, nel movimento volontario, nella motivazione, nella punizione e nella soddisfazione, nell'inibizione della produzione di prolattina, nel sonno, nell'umore, nell'attenzione, nella memoria di lavoro e nell'apprendimento. Agisce sul sistema nervoso simpatico causando l'accelerazione del battito cardiaco e l'innalzamento della pressione sanguigna. I recettori della dopamina sono recettori accoppiati a proteine G e sono due: D1 e D2. Sostanze come le amfetamine e la cocaina, ma anche la nicotina, stimolano i recettori D1 e