Trasmissione Sinaptica - Dip. di Anatomia e Fisiologia Umana
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<strong>Trasmissione</strong> <strong>Sinaptica</strong>
Definizione<br />
• La sinapsi è quella zona <strong>di</strong> contatto tra<br />
due neuroni responsabile della<br />
trasmissione del segnale elettrico.<br />
N1 N2
Classificazione delle sinapsi<br />
• 1) Elettriche<br />
• 2) Chimiche
Sinapsi elettriche: struttura
Sinapsi elettriche: struttura<br />
Connessina<br />
Connessone
Sinapsi elettrica: schema<br />
equivalente<br />
N1 N2
Sinapsi elettrica: esempio
A cosa servono le sinapsi<br />
elettriche?<br />
Ghiandola<br />
inchiostro
Sinapsi chimica: struttura
Sinapsi chimica: struttura
Sinapsi chimica: ultrastruttura
Sinapsi chimica: funzione
Rilascio, <strong>di</strong>ffusione e reuptake<br />
del neurotrasmettitore<br />
Ca2+
Digestione enzimatica del<br />
neurotrasmettitore
Canale ionico attivato da<br />
neurotrasmettitore
Classificazione delle sinapsi<br />
• Eccitatorie<br />
• Inibitorie<br />
chimiche
Esempi <strong>di</strong> trasmissione sinaptica<br />
eccitatoria e inibitoria
Segnalazione eccitatoria e inibitoria<br />
<strong>di</strong>pendono da recettori e ioni <strong>di</strong>versi<br />
Na e K Cl
Esempi <strong>di</strong> neurotrasmettitori<br />
Eccitatori<br />
Acetilcolina<br />
Acido Glutamico<br />
Noradrenalina<br />
Serotonina<br />
eccitatori e inibitori<br />
Inibitori<br />
GABA<br />
Glicina
Sommazione spaziale e temporale<br />
degli input<br />
Il raggiungimento del potenziale soglia in un<br />
neurone <strong>di</strong>pende da:<br />
• 1) sommazione spaziale<br />
• 2) sommazione temporale<br />
degli input sinaptici.
Plasticità sinaptica e basi della<br />
memoria<br />
• La plasticità si basa su meccanismi<br />
1) molecolari<br />
2) cellulari
Meccanismi molecolari: esempio<br />
Ca2+<br />
Proteina Ca2+<br />
attivata
Meccanismi molecolari<br />
• Il primo neurone induce dei segnali<br />
molecolari (esempio Ca2+) nel secondo<br />
neurone che mo<strong>di</strong>ficano l’intensità della<br />
trasmissione elettrica
Remember: Hebb’s postulate addresses this fact<br />
by stating that synaptic terminals are<br />
strengthened by correlated activity<br />
Nota: L'AMPA (alfa-Amino-3-Idrossi-5-Metil-4-isoxazolone propionato) è una molecola agonista<br />
del glutammato nel legame col suo recettore ionotropico.
Esempio <strong>di</strong> comportamento<br />
animale basato su plasticità<br />
molecolare: l’abituazione
Definizione <strong>di</strong> abituazione<br />
• Abituazione: processo fisiologico in cui un<br />
animale risponde temporaneamente<br />
sempre più debolmente ad uno stesso<br />
stimolo che venga ripetuto<br />
ad es. debole stimolo non nocivo sulla pelle
Stimolazione ad alta frequenza:<br />
facilitazione, potenziamento e<br />
depressione<br />
Facilitation has been shown to be a phenomenon that occurs solely at the<br />
presynaptic side of a synapse, where synaptic vesicles containing<br />
neurotransmitter are released from a pool. As such, facilitation is thought to be<br />
the result of an increase in probability of vesicle release from this pool.<br />
i.e. Short term potentiation (<strong>di</strong>fferent mechanisms from LTP but also<br />
involving AMPA and NMDA receptors.<br />
i.e. Short term depression (<strong>di</strong>fferent from LTD – Long term depression)
Ogni sinapsi ha proprietà in<strong>di</strong>viduali<br />
• Facilitazione, potenziamento, depressione<br />
<strong>di</strong>pendono dalle proprietà molecolari<br />
in<strong>di</strong>viduali delle singole sinapsi
Meccanismi cellulari <strong>di</strong> plasticità
• I meccanismi cellulari <strong>di</strong> plasticità<br />
sembrano implicare la formazione o la<br />
scomparsa <strong>di</strong> sinapsi e coinvolgere la<br />
mo<strong>di</strong>fica dell’espressione <strong>di</strong> geni (ad<br />
esempio tramite il BDNF o brain derived<br />
growth factor)<br />
• NB meccanismi ancora in fase <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>o!!!
Plasticità basata su meccanismi<br />
molecolari e cellulari ha durata<br />
<strong>di</strong>versa<br />
• Molecolari: minuti, ore<br />
• Cellulari: ore, giorni
Neurone artificiale
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