La più nota proprietà del neurone è quella di ricevere e trasmettere segnali costituiti principalmente da eventi elettro-chimici.

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1 LA TRASMISSIONE SINAPTICA

2 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.

3 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. La trasmissione sinaptica può essere di due tipi: La trasmissione sinaptica può essere di due tipi: Elettrica Chimica (rapida e lenta)

4 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)

5 Trasmissione sinaptica chimica Ingresso Integrazione Conduzione Uscita

6 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.

7 E necessario che il neurotrasmettitore venga rapidamente inattivato o rimosso dalla fessura sinaptica.

8 Meccanismi 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

9 Meccanismi postsinaptici Membrana postsinaptica - 65mV 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 presinaptica Membrana postsinaptica - 65mV Membrana presinaptica Diminuzione di eccitabilità 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

10 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

11 Risposte postsinaptiche rapide e lente

12 Principali neurotrasmettitori

13 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

14 Convergenza e divergenza delle vie nervose

15 Plasticità Modulazione presinaptica Facilitazione Inibizione --- +

16 LTP e LTD Plasticità a lungo termine

17 Organizzazione generale del sistema nervoso Sensore Sistema afferente Invia informazioni Input sensitivo relative alle condizioni dell'ambiente esterno ed interno Centrale Integra le informazioni Integrazione periferiche e genera una risposta Sistema efferente Invia informazioni Uscita motoria agli effettori Effettore

18 Anatomia del sistema nervoso centrale S.N.C Emisferi cerebrali (corteccia, gangli della base, ippocampo, amigdala) S.N.P. Via afferente Diencefalo (talamo, ipotalamo) S.N.P. Via efferente

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21 Via afferente Neuroni di ordine superiore Linea mediana Corteccia cerebrale Neurone di terzo ordine Talamo Tronco dell encefalo Neurone di secondo ordine Nucleo di collegamento Midollo spinale Recettore Neurone di primo ordine

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23 Via efferente

24 Il sistema nervoso autonomo

25 Il sistema nervoso autonomo

26 Il sistema somatomotore

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28 Eventi a livello della giunzione neuromuscolare

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30 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)

31 Le immagini tratte fanno riferimento ai seguenti volumi Widmaier [et. al.], Vander s Human Physiology. McGraw-Hill, (10th ed.), 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, Dale Purves [et. al.], Neuroscienze, ed. Zanichelli editore S.p.a., 2004 William J. Germann, Cindy L. Stanfield Fisiologia ed. EdiSES