Come i neurotrasmettitori influenzano il potenziale di membrana postsinaptico
I neurotrasmettitori eccitatori promuovono la generazione del potenziale d'azione depolarizzando la membrana postsinaptica verso la soglia.
Meccanismo: Trasmissione eccitatoria ionotropica (Veloce)
- Rilascio: Potenziale d'azione → canali Ca²⁺ voltaggio-dipendenti aperti a terminale presinaptico → fusione vescicole → neurotrasmettitore (es. glutammato, acetilcolina) rilasciato in fessura sinaptica.
- Legame: Neurotrasmettitore lega recettori canali ionici ligando-dipendenti su membrana postsinaptica (es. AMPA/NMDA per glutammato; nicotinico per ACh).
- Apertura canale: Cambio conformazionale apre poro permeabile a cationi.
- Flusso ioni: Influsso Na⁺ (primario), Ca²⁺ (NMDA, alcuni nAChR), efflusso K⁺ (minore). Corrente netta positiva interna.
- Depolarizzazione (EPSP): Potenziale membrana diventa meno negativo (es. -70 mV → -60 mV). È un potenziale graduato — magnitudine dipende da quantità trasmettitore, densità recettori, forza motrice.
- Sommazione: Spaziale (sinapsi multiple) + temporale (EPSP successive rapide) a segmento iniziale assone (AIS).
- Soglia: Se depolarizzazione sommata raggiunge ~-55 mV a AIS → canali Na⁺ voltaggio-dipendenti aperti → potenziale d'azione.
Modulazione metabotropica (Lenta)
Glutammato (mGluR) e ACh (muscarinico) agiscono anche via G-proteine → secondi messaggeri → modulano fosforilazione canali, espressione genica — effetti più lenti, duraturi su eccitabilità.
Bilancio con inibizione
GABA/glicina → afflusso Cl⁻ (o efflusso K⁺) → iperpolarizzazione (IPSP) → allontana membrana da soglia. Il bilancio E/I determina output neuronale.
Concetti chiave
- Potenziale inversione: ~0 mV per EPSP cationico (media pesata potenziali equilibrio Na⁺/K⁺/Ca²⁺).
- Forza motrice: Vm – E_rev. Maggiore a riposo.
- Inibizione shunt: Aumento conduttanza senza grande cambio Vm — "cortocircuita" EPSP.