La frequenza della scarica ripetitiva di PA dipende dall’entità dello stimolo depolarizzante Popolazioni distinte di neuroni corticali sono caratterizzate da proprietà di firing diverse Una sottopopolazione di neuroni regular spiking manifesta il fenomeno dell’adattamento Registrazioni da due diversi neuroni dello strato V della corteccia sensorimotoria di ratto [da Franceschetti et al., 1998] Qual è il significato dell’adattamento? Versante sensitivo: 1. Enfasi sul cambiamento del livello di input 2. Compensazione dei ritardi nei processi di trasduzione Versante motorio: 1. rapidità degli effetti di sommazione 2. Compensazione dell’inerzia Accelerazione dell’inizio del movimento In presenza di adattamento la frequenza di scarica è in relazione con la velocità di applicazione dello stimolo L’iperpolarizzazione postuma (AHP) che segue il PA presenta diverse fasi Registrazione da un neurone del nucleo motore dorsale del vago [da Sah, 1996] Medium-rate AHP e slow AHP sono attività-dipendenti mAHP e sAHP sono Ca2+-dipendenti mAHP e sAHP sono Ca2+-dipendenti Adattamento e sAHP vanno di pari passo Scarica di potenziali d’azione e aumenti della [Ca2+]i mAHP e sAHP sono sottese da correnti uscenti di K+ Neurone del nucleo motore dorsale del vago [da Sah, 1996] Neuroni del ganglio celiaco di cavia [da Cassel & McLachlan, 1987] ImAHP e IsAHP sono Ca2+-dipendenti Control 0 Ca2+, 2-mM Mn2+ Wash Neuroni del ganglio celiaco di cavia [da Cassel & McLachlan, 1987] I canali di tipo BK I canali del K+ Ca2+-attivati Canali di tipo SK Canali di tipo BK • Bassa conduttanza (5-15 pS) • Alta conduttanza (100-250 pS) • Operati [Ca2+]i • Operati dalla [Ca2+]i e dal potenziale transmembranario • Alta sensibilità al Ca2+ • Bassa sensibilità al Ca2+ a potenziale negativo • Bloccati dall’apamina (tossina dalla Apis mellifica) (non tutti) • Bloccati da tossine di scorpione (caribdotossina, iberiotossina) • Nei neuroni mAHP • Nei neuroni contribuiscono alla fAHP • Corrente macroscopica: ImAHP • Corrente macroscopica: IC esclusivamente dalla sostengono la Canali di tipo SK apamina-sensibili Inside-out, [Ca2+]out = 260 nM, K+ simmetrico [da Park, 1994] Outside-out, [Ca2+]in = 1 M, K+ simmetrico. Vm = -50 mV [da Lang & Ritchie, 1990] mAHP e ImAHP sono abolite dall’apamina Cellula piramidale della corteccia sensorimotoria di ratto [da Schwindt et al., 1988] 1s Neurone del nucleo motore dorsale del vago [da Sah, 1996] La ImAHP riduce la frequenza di scarica Cellula piramidale della corteccia sensorimotoria di ratto [da Schwindt et al., 1988] Sensibilità al Ca2+ e al potenziale dei canali BK I canali BK sono sensibili alla caribdotossina Control Control Apamin Apamin CTx CTx + apamin Ruolo dei canali BK nella ripolarizzazione dal potenziale d’azione e nella fAHP Cellula piramidale di CA1 dell’ippocampo di ratto [da Pools & Johnston, 1999] Ruoli delle correnti di K+ Ca2+-attivate neuronali • ImAHP determina una riduzione della frequenza della scarica ripetitiva in modo Ca2+-dipendente. • IsAHP sostiene il fenomeno dell’adattamento. • IC contribuisce alla ripolarizzazione del PA somatico e alla fAHP. Una famiglia di canali voltaggio-dipendenti del K+ dalla Drosophila Struttura dei canali voltaggio-dipendenti del K+ (Kv) Classificazione molecolare dei canali del K+ Classificazione molecolare dei canali del K+ Struttura dei canali del K+ Ca2+-attivati Classificazione molecolare dei canali del K+ Struttura dei canali del K+ Ca2+-attivati La IsAHP è attivata da aumenti della [Ca2+]i nella massa del citoplasma