Sistema Nervoso Sistema Nervoso Sistema Nervoso Le cellule del sistema nervoso Le cellule del sistema nervoso Trasporto Assonale . Come e dove vengono sintetizzate le proteine importanti per l’assone ed il suo terminale? Come vengono trasportate fino al terminale assonico? Cellule Gliali Cellule Gliali Cellule Gliali Segnali elettrici nei neuroni Cm dV = − g L (V − EL ) − g Na m3 h(V − ENa ) − g K n 4 (V − EK ) dt dm = (m∞ (V ) − m) / τ m (V ) dt Alan Hodgkin dn = (n∞ (V ) − n) / τ n (V ) dt 25 mV dh = (h∞ (V ) − h) / τ h (V ) dt 100 ms Andrew Huxley Segnali elettrici nei neuroni Le variazioni della permeabilita’ dei canali GENERANO segnali elettrici! Come si puo’ variare la permeabilita’ ionica in una cellula neuronale? Potenziali graduati Come mai i potenziali graduati si riducono d’intensita’ nello spazio percorso? Potenziali graduati Quando allora un potenziale graduato puo’ viaggiare lungo l’assone? Potenziali graduati Quando allora un potenziale graduato puo’ viaggiare lungo l’assone? Potenziali graduati Potenziale d’azione Potenziale d’azione Potenziale d’azione Come mai i canali ionici voltaggio dipendenti del sodio possono chiudersi quando la cellula e’ depolarizzata, se il loro stimolo di apertura e’ la depolarizzazione stessa? Periodo refrattario Cosa succede ad una cellula in periodo refrattario relativo che riceve potenziali graduati molto intensi? Se tutti i potenziali d’azione sono uguali, come fa un neurone a trasmettere informazioni sullo stimolo che ha avviato il potenziale d’azione? Conduzione Cosa succede nella zona trigger? Conduzione Conduzione in assoni Conduzione in assoni mielinici Come mai la conduzione negli assoni mielinici e’ piu’ rapida? Conduzione in assoni mielinici Attivita’ elettrica e fattori chimici Sinapsi elettrica Sinapsi elettrica Sinapsi chimica Rilascio del neurotrasmettitore Kiss and Run Cosa e quali sono le molecole neurocrine rilasciate dai neuroni? Recettori ionotropi Esempio di recettore ionotropo e funzionamento? Recettori metabotropi Esempio di recettore metabotropo e funzionamento? Esempio Acetil-colina Risposte Rapide/Lente Inattivazione dei neurotrasmettitori Come avviene? Integrazione del trasferimento dell’informazione nervosa Neurone presinaptico Spazio sinaptico Neurone postsinaptico Autorecettore Diffusione Impulso elettrico in arrivo Impulso elettrico in partenza Recettori postsinaptici Divergenza/Convergenza Sommazione spaziale Sommazione temporale Inibizione presinaptica Si puo’ modificare la comunicazione sinaptica? Danno neuronale Analisi funzionale delle correnti ioniche: Voltage Clamp e Patch Clamp. ESEMPI PRATICI DI ANALISI Analisi funzionale delle correnti ioniche: Voltage Clamp e Patch Clamp. A. Voltage Clamp B. Patch Clamp Ionic Current vs. Gate Current. ionic current (I) pore + + + - - - - - + + - - - - - - 9 9 9 + + gate CLOSED 9 voltage sensor + + + gate current (Q) OPEN ShIR W434F wt Q G I (G) 20 mV 1 nA 5 nA 0.8 normalized conductance (G) Q normalized charge movement (Q) 1.0 0.6 0.4 0.2 0.0 5 ms -50 -80 -70 -60 -40 -30 -20 -10 10 20 0 mV -80 mV -0.2 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 membrane potencial (mV) 10 20 30