TEMA 3 SINAPSIS

Contacto funcional entre neuronas. Base de los circuitos

nerviosos.

Bloque II

Contactos sinpticos tpicos en el SNC

Tipos de sinapsis, segn su modo de transmisin: elctricas, qumicas

Sinapsis elctricasLa corriente fluye por las

uniones gap, zonas especializadas de la

membrana que conectan dos clulas

Pueden ser bidireccionales

Son muy rpidas (poco retardo sinptico)

Su funcin ms generalizada es sincronizar la actividad elctrica en poblaciones de neuronas (ej. neuronas en troncoencfalo

que generan la

actividad elctrica rtmica de la respiracin)

Sinapsis Qumica

Elementos pre

y postsinpticos

separados por una hendidura sinptica que la corriente inica no puede saltar, la seal ser

transmitida por un

mensajero qumico (neurotransmisor). Retardo sinptico.

Elemento presintico: vesculas sinpticas que contienen el NT, si llega un P.A

(despolarizacin) se abren

canales de Ca

2+ dependientesde voltaje, entra calcio y se producemovilizacin de vesculas y exocitosisdel NT hacia el espacio sinptico.

Protenas presinpticas implicadas en la liberacin del neurotransmisor

Sinapsis qumica

Elemento postsinptico: los NT difunden por el espacio sinptico y se unen a receptores especficos en la membrana postsinptica. Ello conduce a la apertura (o cierre) de canales inicos (cambios en conductancias), con aumento (o disminucin) en flujos inicos: se genera un potencial sinptico que puede ser PEPS (despolarizante) o PIPS (hiperpo-

larizante)

Unin neuromuscular

Sinapsis qumica perifrica entre motoneurona

y fibra msculo esqueltico (las primeras sinapsis qumicas estudiadas). La estructura se conoce como placa terminal o placa motora.

En vertebrados esta sinapsis es excitadora. El PPS se llama PPT (potencial de placa terminal) o PPM y en msculos sanos siempre es

supraumbral

(inicia un P.A

en la fibra muscular).

Los PEPS (PPT) registrados a distancias cada vez mayores de la placa motora disminuyen en su amplitud

Gran nmero de canales en la placa terminal. Cada canal presenta dos lugares de reconocimiento para la Ach

Corriente inica generada en la sinapsisEPC: Corriente de placa terminal. EPP: Potencial de placa terminal

Qu iones atraviesan los canales abiertos por la Ach?

Liberacin quantal de los NT

El terminal presinptico

libera espontneamente pequeas cantida-

des de NT que producen en la membrana postsintica

potenciales

miniatura de placa terminal (PMPT).Estas cantidades siempre son mltiplos de una determinada (quanto) cuya fuente son las vesculas sinpticas.

La liberacin del NT es un proceso dependiente de calcio. Si disminuye ste en el terminal presinptco, disminuye el n

de quantos

liberados.

Potenciales miniatura espontneos en la placa motora. Espontneamente: 1Q/s. Durante una estimulacin: 200Q/ms

Diferencias entre Placa motora (Sinapsis perifrica) y Sinapsis centrales

La mayora de las fibras musculares recibe inervacin de una sola motoneurona, una neurona central recibe en promedio 10.000 seales

En la placa motora la seal siempre es excitadora y produce un PPM (=PPT) que es despolarizante. Las sinapsis centrales reciben seales excitadoras (PEPS) e inhibidoras (PIPS)

En la placa motora los PPM son supraumbrales. En las sinapsis centrales los potenciales son subumbrales y deben sumarse para llegar al umbral (con excepciones)

En la placa motora el NT es la Ach que acta sobre receptores nicotnicos (accin ionotrpica). En las sinapsis centrales los NT pueden ser de muchos tipos, con diferentes clases de receptores. Su mecanismo de accin puede ser ionotrpico o metabotrpico.

Sinapsis Centrales

Sinapsis excitadoras (PEPS): al ser estimuladas aumentan el nivel de excitabilidad en la neurona postsinptica, acercan el potencial de membrana al umbral

Sinapsis inhibidoras (PIPS): disminuyen la excitabilidad, alejan el potencial de membrana del umbral.

Inhibicin postsinptica: intervienen dos neuronas. El NT liberado en la sinapsis disminuye la excitabilidad en la membrana postsinptica

Inhibicin presinptica: intervienen tres neuronas, y se disminuye el efecto de una sinapsis excitadora.

Tipos de neurotransmisores- Pequeas molculas:

Acetilcolina

Aminas bigenas

Catecolaminas: dopamina, adrenalina, noradrenalinaIndolamina: serotoninaImidazolamina: histamina

Aminocidos: GABA, glicina,glutamato

Purinas: ATP

-

Neuropptidos

-

Neurotransmisores no convencionales:EndocannabinoidesGases: NO, CO.

Receptores postsinpticos de NT

Receptores ionotrpicos: la molcula receptora es tambin un canal inico. Respuestas rpidas y breves. Ej: R. nicotnico de Ach, R. AMPA, NMDA y Kainato

de glutamato, R.5-HT3 de serotonina

Receptores metabotrpicos: el receptor y el canal inico estn en molculas separadas. Respuestas ms lentas y prolongadas, amplificacin de la seal, actividad de los canales regulada indirectamente por 2os

mensajeros. Ej: R. mGlu

de glutamato, R. muscarnico

de Ach, R.

y

de noradrenalina, R. D de dopamina etc.

Ionotrpicos

Metabotrpicos

Proceso de amplificacin

Potenciales sinpticos

Despolarizacin por apertura de canales. Ej: R. nicotnico de Ach, flujo de Na+

y K+.

Despolarizacin por cierre de canales. Ej: R.muscarnico de Ach, cese flujo K+

Hiperpolarizacin por apertura de canales. Ej.R.GABA, flujo de Cl-

Hiperpolarizacin por cierre de canales. Ej: R.peptdicos, cierre canales de Na+

o Ca2+

abiertos en reposo.

Eliminacin del NT en la sinapsis

Accin enzimtica

(Ej. Ach

esterasa)

Difusin en el espacio sinptico

Captacin clulas gliales

Recaptacin

presinptica

Inactivacin de los NT

Integracin de las seales: sumacin de los potenciales sinpticos

Sumacin

espacial

Sumacin

temporal

Cada neurona integra las seales que recibe espacial y temporalmente, sumando los potenciales excitadores e inhibidores para as

lograr un potencial sinptico de integracin que puede llegar al umbral e iniciar un PA

Sumacin

espacial y temporal

Sumacin espacial y temporal en una neurona postsinptica

Sumacin de potenciales sinpticos excitadores

Integracin seales excitadoras e inhibidoras

Efecto de la diferente

en la propagacin del potencial postsinptico

en dos neuronas

Circuitos neuronales

Conjunto de neuronas interconectadas mediante sinapsis

Los circuitos se establecen durante el desarrollo embrionario de acuerdo con la informacin gentica pero con cierta plasticidad.

Existen muchos posibles circuitos pero hay algunos tipos ampliamente distribuidos en el SNC con diferentes finalidades

Circuitos neuronales

Circuitos inhibidores

Impiden la difusin excesiva de las seales por regiones extensas del cerebro

Circuitos de retroalimentacin negativa hacia las neuronas excitadoras iniciales

Destacan aspectos importantes de una informacin

Inhibicin lateral en las vas sensoriales

Controlan de manera adecuada los pares de msculos en un movimiento

Circuitos de inhibicin recproca en msculos antagonistas

Plasticidad sinptica

Modificacin de la funcin neuronal como resultado de la experiencia (utilizacin)

Sobre una base gentica propia de cada especie / individuo, la experiencia modula la conducta

Fundamental para la memoria

aprendizaje y para la respuesta adaptativa

Causas de la plasticidadCambios en las conexiones sinpticas y modelado de las mismas

Cambios en la eficacia sinptica: las sinapsis son ms efectivas cuanto ms se utilizan. Puede ser por:

-Cambios en el terminal

presinpticoModulacin homosinptica: Facilitacin, PotenciacinModulacin heterosinptica: Facilitacin presinptica

(inducida por un neuromodulador

liberado desde otro terminal)

-Potenciacin a largo plazo (LTP). Implica a los terminales pre

y post. Importante para los procesos de memoria.

TEMA 3SINAPSISNmero de diapositiva 2Nmero de diapositiva 3Sinapsis elctricasSinapsis QumicaNmero de diapositiva 6Nmero de diapositiva 7Nmero de diapositiva 8Sinapsis qumicaUnin neuromuscularNmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12Nmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Liberacin quantal de los NTDiferencias entre Placa motora (Sinapsis perifrica) y Sinapsis centralesSinapsis CentralesNmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Tipos de neurotransmisoresReceptores postsinpticos de NTNmero de diapositiva 22Nmero de diapositiva 23Nmero de diapositiva 24Potenciales sinpticosEliminacin del NT en la sinapsisNmero de diapositiva 27Integracin de las seales: sumacin de los potenciales sinpticosSumacin espacial y temporalNmero de diapositiva 30Nmero de diapositiva 31Circuitos neuronalesNmero de diapositiva 33Circuitos inhibidoresNmero de diapositiva 35Plasticidad sinptica