LA TRASMISSIONE
SINAPTICA
Il neurone :
unità elementare responsabile dei messaggi nervosi
La più nota proprietà del neurone è quella di ricevere e trasmettere segnali
costituiti principalmente da eventi elettro-chimici.
Caratteristica peculiare delle cellule nervose è quella di ricevere,
elaborare e comunicare informazioni. Le zone specializzate a livello
delle quali le cellule entrano in comunicazione sono definite sinapsi.
sinapsi.
La trasmissione sinaptica può essere di due tipi:
•Elettrica
•Chimica (rapida e lenta)
Le sinapsi elettriche
•Presenti anche al di fuori del
S.N.
•Continuità citoplasmatica tra
cellula pre è postsinaptica
•Componenti ultrastrutturali:
canali delle gap-junction
•Gli agenti della trasmissione sono
le correnti ioniche
•La trasmissione dei segnali è
virtualmente istantanea
•Sono generalmente bidirezionali
•Sincronizzano le risposte di
popolazioni di neuroni (o altro tipo
di cellule)
Trasmissione sinaptica chimica
Ingresso
Integrazione
Conduzione
Uscita
Componenti ultrastrutturali presinaptici e postsinaptici. Presenza di fessura
sinaptica (20-40 nm). Presenza di ritardo sinaptico (da 0.3 ms a qualche
ms). Sono unidirezionali.
E’ necessario che il neurotrasmettitore
venga rapidamente inattivato o
rimosso dalla fessura sinaptica.
Meccanismi postsinaptici:il
postsinaptici:il potenziale
postsinaptico
Il potenziale postsinaptico è determinato dalla somma di un appropriato numero di
quanti di neurotrasmettitore liberati dalla terminazione
EPPS
Terminazione presinaptica
Elettrodi di
registrazione
Membrana
postsinaptica
Distanza
Meccanismi postsinaptici
Aumento di eccitabilità
L’attività eccitatoria è mediata da recettori-canale
permeabili sia al sodio (principalmente) che al
potassio. Il glutammato è il principale
neurotrasmettitore eccitatorio del S.N.C
Membrana postsinaptica
- 65mV
Membrana presinaptica
Diminuzione di eccitabilità
Membrana postsinaptica
- 65mV
Membrana presinaptica
L’attività sinaptica inibitoria è mediata da
recettori canale selettivi per il cloro (o
attraverso secondi messaggeri che
determinano l’apertura di canali selettivi per
il potassio). GABA (e Glicina in modo minore)
sono i principali neurotrasmettitori inibitori
Esistono due principali tipi di trasmissione sinaptica chimica che
si differenziano dalla tipologia di recettore postsinaptico attivato
• I recettori postsinaptici sono canali ionici ligando-dipendenti
(sinapsi rapide).
• I recettori postsinaptici attivano indirettamente i canali ionici per
mezzo di secondi messaggeri (sinapsi lente).
I
II
Innesca la risposta intracellulare
Risposte postsinaptiche rapide e lente
Principali neurotrasmettitori
L’integrazione dell’informazione
nervosa
Su ogni neurone convergono molte afferenze sia inibitorie che eccitatorie (ogni una produce
variazioni del potenziale di membrana inferiori ad 1 mv). Gli effetti di tali impulsi si sommano
algebricamente determinando il grado finale di eccitabilità del neurone. La “decisione” di dare
Inizio ad un potenziale d’azione spetta al segmento iniziale del neurone.
•Sommazione temporale
•Sommazione spaziale
Convergenza e divergenza delle
vie nervose
Plasticità
Modulazione presinaptica
•Facilitazione
•Inibizione
-- +
Plasticità a lungo termine
•LTP e LTD
Organizzazione generale del sistema
nervoso
Sensore
Sistema afferente
Invia
informazioni
Input sensitivo
relative alle condizioni
dell'ambiente esterno ed
interno
Sistema efferente
Invia informazioni
Uscita motoria
agli effettori
Effettore
Centrale
Integra
le informazioni
Integrazione
periferiche e genera
una risposta
Anatomia del sistema nervoso centrale
S.N.C
Emisferi cerebrali
(corteccia, gangli della base,
ippocampo, amigdala)
S.N.P.
Diencefalo
(talamo, ipotalamo)
Via afferente
S.N.P.
Via efferente
Via afferente
Linea mediana
Neuroni di
ordine superiore
Neurone di terzo
ordine
Corteccia
cerebrale
Talamo
Tronco
dell’encefalo
Neurone di secondo
ordine
Nucleo di
collegamento
Recettore
Neurone di primo ordine
Midollo
spinale
Via efferente
Il sistema nervoso autonomo
Il sistema nervoso autonomo
Il sistema somatomotore
Eventi a livello della giunzione
neuromuscolare
Principali differenze tra la giunzione
neuromuscolari e le sinapsi centrali
•Nella giunzione neuromuscolare il neurotrasmettitore
utilizzato è l’Ach (attiva il recettore canale nicotinico per
l’Ach)
•I potenziali postsinaptici sono solo eccitatori (le fibre
muscolari ricevono solo impulsi eccitatori)
•I potenziali postsinaptici sono sempre sopra soglia (ad
ogni p.a. dal motoneurone fa seguito un p.a. nella
cellula muscolare)
Le immagini tratte fanno riferimento
ai seguenti volumi
• Widmaier [et. al.], Vander’s Human Physiology. McGraw-Hill,
(10th ed.), 2006.
• Silverthorn D.U., Fisiologia, ed. Casa Editrice Ambrosiana.
• AAVV, Fisiologia dell’uomo, ed. edi-ermes, 2007 (rist.)
• Kandel Eric R. [et al.], Principi di neuroscienze, ed. Casa
Editrice Ambrosiana, 2003.
• Dale Purves [et. al.], Neuroscienze, ed. Zanichelli editore S.p.a.,
2004
• William J. Germann, Cindy L. Stanfield “Fisiologia” ed. EdiSES
