Zona de disparoAlta concentração de canais Na+ dependente da voltagem

Estimulador

+

Zona de disparoAlta concentração de canais Na+ dependente da voltagem

Sinapse elétricaBidirecional

Sinapse químicaUnidirecional

Microtúbulos

Citoplasma

Mitocôndria

Vesícula

Junções aderentes

Íons passam pela junção gap

Neurônio pós-sináptico

Junções gap

Neurônio pós-sináptico

O neurotransmissor é liberado

Os íons passam pelo canal pós-sináptico

Receptor pós-sináptico Membrana pós-sináptica

Membrana pré-sinápticaVesícula

Mielina

Segmento inicial

Soma

NúcleoAxônio

Dendritos

RamificaçõesTerminaispré-sinápticos

Vesícula

Membranapré-sináptica

Terminalpré-sináptico

Membranapós-sináptica Neurotransmissor Receptores

Neurônio motoro

Fibra muscularJunção neuromuscular

MielinaAxônio

Placa

Terminai pré-sinápticos

Mitocôndria

VesículasMembrana pré-sináptica

Zona ativa

Espaço inter-sináptico

Membrana pós-sináptica

Canal cálcioMembrana basal

Dobra

Canal sódio

ACh

Receptor

Canal sódio dependente da voltagem

Estimulo

DV

-90

++ ++

Receptor acetilcolina

Estimulo

DV

-75

+

++

+

Estimulo

DV

-90

+

+

+

+

Estimulo

Potencial pós-sináptico

DV= -75 DV= -85

+

+ + + +

+ +++

+ ++ +

+ ++ +

++ ++ +

++

Ri

RmRm Rm Rm

Ri RiRi

DV (x) = DV e-xl

Constante de comprimento

l =Rin

Rm

Distancia

DV

(mV

)

Registro

Registro

Potencial pré-sináptico (mV)

Potencial pré-sináptico (mV)

Po

ten

cial

pó

s-si

náp

tico

(m

V)

Lo

g 10

Po

ten

cial

pó

s-si

náp

tico

(m

V)

Po

ten

cial

(m

V)

Fluxo de Ca2+

pré-sináptico

Potencialpós-sináptico

Co

rre

nte

d

e cá

lcio

(n

A)

Potencial de açãopré-sináptico

Potencial de açãopós-sinápticoZonas ativas

Canais Ca2+

Receptores para acetilcolina

Dobras

Axônio

Fibras musculares

Terminaispré-sinápticos

Singular

Quadruplo

Nenhum

Singular

Dobro

Nenhum

Dobro

Triplo

Potenciais espontâneos em miniatura

Estimulo

Registro

Potencial pós-sináptico (mV)

Ob

serv

açõ

es

Singular

Dobro

Triplo

Nenhum Ob

serv

açõ

es

Potencial pós-sináptico unitário (mV)

Concentração de Ca2+

extracelular reduzida

EstimuloRegistro

TriploSingular Dobro

Potenciais pós-sinápticos inibitórios e excitatorios.Duas modalidade de informação sináptica.

Receptores inotrópicos e metabotrópicos.Respostas rápidas e resposta lentas.

Integração sináptica.Interação entre vários sinais sinápticos

RegistroEstimulo

K+

Glutamato

Na+ Na+

Na+

Na+

Na+

K+

K+

K+

K+

Intracelular

Extracelular

EPSPPotencial pós-sináptico excitatório

EPSCCorrente pós-sináptica excitatória

Receptor AMPA

Interneurônioinibitório

Cl-

Cl-

Cl-Cl-Cl-

GABA

Intracelular

Extracelular

Registro

Estimulo

IPSPPotencial pós-sináptico Inibitório

Registro Estimulo

Interneurônioinibitório

Registro

Estimulo

Interneurônioinibitório

Registro

Estimulo

Interneurônioinibitório

Estimulo

-

Controle

Inibição

EPSPPotencial de açãoPré-sináptico

Fluxo de cálciopré-sináptico

EPSPRedução

Controle

Fluxo de cálciopré-sináptico

+

++

+

-

-

Glutamato Na+ Na+

Na+

K+ K+

Na+

K+

K+

Na+

Ca2+

Ca2+

Ca2+ Ca2+

Mg2+

+++++ ++++++

------ ---------Intracelular

Extracelular

Glutamato Na+ Na+ Na+

K+

K+

Na+

K+ K+

Na+ K+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Na+

Mg2+

------ --------

+++++ ++++++Intracelular

Extracelular

Ca2+ Proteínas

NMDA

Potenciação a longo prazo

Estimulo com

alta frequência

NMDAAMPA

DV = 0 mVDV = - 75 mV

Mg2+

Na+Na+

Na+

Na+Na+

DV = - 75 mV

NO

Na+

Na+

Na+Na+

Na+Na+

Resposta pós-sináptica Resposta pós-sináptica Resposta pós-sináptica

Proteínasnovas

Ca2+ CalmodulinaERK

ERK

Glutamato

Elevada atividade: Aumenta o numero de ModificaçõesDespolarizações muito freqüentes receptores de glutamato AMPA estruturais

Ca2+

Ca2+

Ca2+

DV = -70 mV

Neurotransmissor

íons

g

Proteína G

b

Neurotransmissor

g

íons

Receptores iontrópicos. Resposta pós-sináptica rápida

Receptores metabotrópicos. Resposta pós-sináptica lenta

g

Receptor

Proteína G

Neurotransmissor

Enzima

1) Abertura ou fechadura de canais iônicos2) Reações intracelulares

ab a

GTP

GDP

g

bg aGTP

a

AMPcATP

Proteínacinase A

P

P

K+

Adenil ciclase

Sinalização do AMPc

GDP

Resposta celular complexaPlasticidade sináptica

Sinalização do DAG e do IP3

bg aGTP

aPLC

IP3

DAGPIP2 PKC

Ca2+

Reticulo endoplasmático

Fosforilação de varias proteínas

Resposta celular complexaPlasticidade sináptica

CAMKII

Receptor ionotrópico Receptor metabotrópico

Receptor canalResposta rápida

Receptor acoplado com proteínas G.Resposta lenta

Efeitos: 1) Abertura de canal2) No caso do receptor NMDA há

entrada de cálcio e plasticidade

Efeitos: 1) Abertura de canal.2) Fosforilação de proteínas. 3) Modificação da atividade enzimática.4) Plasticidade.

Um único receptor canal se abre Amplificação: muitos canais e proteínas são afetados

Modulação em amplitude Modulação em frequência

Zona de disparo

Neurôniopós-sináptico Potencial de ação

Estímulos excitatórios

Estímuloinibitório

Sinapse:de frequência para amplitude

Sinal digital: frequência de potenciais de ação

Sinal analógico: amplitude do potencial pós-sináptico

Zona de disparo:de amplitudepara frequência