QUADRI DI SCARICA: FIRING REGOLARE
vs. SCARICA IN BURST
Due modalità di scarica nei neuroni talamici di relay
[Da Llinás & Jahnsen, 1982]
Scarica in burst e low-threshold spike
[Da Llinás & Jahnsen, 1982]
La corrente di Ca2+ a bassa soglia (low-voltageactivated, LVA) di tipo T (IT)
Neuroni del nucleo genicolato laterale di ratto [da Hernández-Cruz & Pape, 1989]
IT: isolamento
Neurone talamico (complesso ventrobasale)
di ratto [da Huguenard & Prince, 1992]
IT: voltaggio-dipendenza
Neuroni del nucleo genicolato laterale di ratto [da Hernández-Cruz & Pape, 1989]
Proprietà della IT
1. Corrente a bassa soglia (low-voltage activated, LVA)
2. Rapida inattivazione tempo-dipendente
3. Inattivazione voltaggio-dipendente
4. reclutabile solo dopo iperpolarizzazione della membrana
5. Può generare low-threshold spike (LTS)
Depolarizzazioni di rebound con burst di PA
Cellula piramidale della corteccia piriforme di ratto, strato IV [da Tseng & Haberly, 1989]
Depolarizzazioni di rebound con burst di PA:
ruolo della IM
Cellula piramidale della corteccia piriforme di ratto, strato IV [da Tseng & Haberly, 1989]
Effetti muscarinici sulle correnti di K+ e
sull’eccitabilità dei neuroni gangliari simpatici
Classificazione
molecolare dei
canali del K+
“Sag” e depolarizzazioni di rebound con burst
di PA nei neuroni della corteccia entorinale
Cellula stellata della corteccia entorinale di ratto, strato II [da Dickson et al., 2000]
La corrente H (Ih)
Cellule stellate della corteccia entorinale di ratto, strato II [da Dickson et al., 2000]
Proprietà della Ih
1. Attivata in iperpolarizzazione, deattivata in depolarizzazione
2. Corrente entrante, cationica mista (Na+ + K+)
3. Lenta cinetica di attivazione / deattivazione
4. Assenza di inattivazione voltaggio-dipendente
5. Modulata dal cAMP: shift dalla curva di attivazione in senso +
Depolarizzazioni di rebound con burst di PA:
ruolo della Ih
Cellula stellata della corteccia entorinale di ratto, strato II [da Dickson et al., 2000]
I neuroni piramidali neocorticali si dividono in
regular spiking (RS)...
Registrazioni da due diversi neuroni dello strato V della corteccia
sensorimotoria di ratto [da Franceschetti et al., 1998]
…e intrinsically bursting (IB)
Neuroni dello strato V della corteccia sensorimotoria di ratto
[da Franceschetti et al., 1998]
La corrente di Na+ persistente (INaP)
Cellule stellate della corteccia entorinale di ratto, strato II [da Magistretti & Alonso, 1999]
Voltaggio-dipendenza della corrente di Na+
rapida (INaT)
Cellule stellate della corteccia entorinale di ratto, strato II [da Magistretti & Alonso, 1999]
Proprietà della INaP
1. Bassa soglia di attivazione
2. Inattivazione assente o molto lenta
3. Attivazione rapida
4. Piccola ampiezza (1-2% dell’ampiezza massima della corrente
INaT)
5. Sensibile alla tetrodotossina (TTx)
Scarica in burst: meccanismi generatori diversi
e diverse implicazioni
• IT
burst in iperpolarizzazione
ri-depolarizzazione
tutto-o-nulla
• IM
burst in iperpolarizzazione
ri-depolarizzazione
graduato
• Ih
burst in iperpolarizzazione
ri-depolarizzazione
graduato
• INaP
burst dal potenziale di riposo
tutto-o-nulla
I canali del Na+ (Nav): struttura molecolare
I canali Kv: struttura molecolare
Isoforme dei canali Nav (subunità α)
Gating dei canali
del Na+: dati di
singolo canale
[J. B. Patlak]
Il tempo medio di apertura dei canali del Na+
è voltaggio-indipendente
[da Aldrich, Corey & Stevens, 1983]
Il gating dei canali Nav: proprietà fondamentali
1. L’attivazione è voltaggio-dipendente
2. L’attivazione è un processo multi-step
3. L’inattivazione è voltaggio-indipendente
4. Inattivazione e attivazione sono processi accoppiati
Un modello
allosterico per
il gating dei
canali del Na+
[da Taddese & Bean, 2002]
Effetto della rimozione dell’inattivazione sulla voltaggiodipendenza di attivazione della corrente di Na+
Cellule piramidali neocorticali [da Brown, Schwindt & Crill, 1994]
INaP: singolo canale
0.5 pA
50 ms
2 pA
50 ms
Cellule stellate della corteccia entorinale di ratto, strato II [da Magistretti et al., 1999b]
INaT: singolo
canale
Cellule stellate della corteccia entorinale di ratto, strato II [da Magistretti et al., 1999a]
