Generarea, transmiterea şiprocesarea semnalului în

sistemul nervos

II. Transmiterea nonsinaptică

Transmiterea auto- paracrinăTransmiterea hormonală

I.Transmiterea sinaptică

Transmiterea sinaptică electrică

Transmiterea sinaptică chimică

Transmiterea efaptică

I. Date generale-1011 neuroni;-1000 sinapse/neuron

II. Repere istoriceL.Galvani- electricitatea animală 1797 H.C.Oersted-electromagnetism 1820

neuron=microprocesor?

-1012 cellule gliale

H Waldeyer– 1891, definește neuronulCh. Sherrington – 1897, SinapsaOtto Loewi-1920- Ach

SNC

Hodkin A.L. & Huxley A.F.1939,PA/Na

Generarea semnalului (PA) în sistemul nervos

1.Generarea PA de către stimuli extracelulari:

-cuplarea metabolismului celular cu transportul ionic membranar.

-variația potențialelor electrice membranare -neurotransmițători, neuromodulatori, ionidiverse substanțe chimice specifice-factori fizici (electromagnetici, mecanici, termici)

2.Generarea PA prin mecanisme intrinseci –activitate electrică spontană

Boron pag.397

Boron pag.398

Activitate neuronală intrinsecăCentrii generatori de tipare controlează comportamentul ritmic: mersul pe jos, alergarea, înotul, respirația, masticația, anumite mișcări ale ochilor, frisoanele, și chiar gratajul . -automatismul cardiac

-secreția neurohormonilor hipotalamici-activitatea motorie digestivă

-activitatea cognitivă

…Due to its ability to give rise to spontaneous activity, the brain does not simply process information but also generates information.

György Buzsáki

...spontaneous neuron activity, far from being mere noise, is actually the source of cognitive abilities.

Interacţiunea stimul - receptor - răspuns

chimic

fizic

stimul

R e

c e

p t

o r

P r

o c

e s

o r

a e srăspuns

Boron pag.174

Boron pag. 176

Conducerea potențialelor electrice

-conducere regenerativă -conducere neregenerativă

-conducere prin fibre mielinizate (SM) -conducere prin fibre nemielinizate

-conducere electrotonică

-constanta de timp

-constanta de lungime

Boron pag. 296

Conducerea semnalului în dendrideDendritele sunt adesea extinse, reprezentand pană la 99% dintr-o membrană neuronală; dendritele unui singur neuron pot primi 200.000 influxuri sinaptice.Citoplasma dendridelor are rezistivi-tate electrică relativ scăzută, iar membrana lor are rezistivitate relativ crescută -proprietățile unuicablu electric neetanș,

Efectul λ (constantei de lungime) asupra propagării unui PPSE

Boron pag. 298

Potențialele de acțiune de Ca2+ în dendritele celulelor

Purkinje declanșează potențiale de acțiune rapide de Na+

Boron pag. 299

Înregistrarea simultană a potențialelor de acțiune din

diferite părți ale unui neuron.

Boron pag. 303

Conducerea semnalului în axoni-Axonii sunt specializați în transmiterea rapidă, sigură șieficientă a semnalelor electrice

-conducere ortodromică

-conducere antidromică

-axonii demielinizați conduc lent potențiale de acțiune, instabil sau deloc

Boron pag. 306

Boron pag. 304

Transmiterea sinaptică

chimică

Principalele tipuri de sinapseBoron pag. 310

Sinapsa chimică

Segment

presinaptic

E

AGONIŞTI

ANTAGONIŞTI

Sinapsă excitatorie

Sinapsă inhibitorie

Celulă

glială

Segment

postsinaptic

Boron pag. 291

Transportor

de colina

Transportor

Transportor

vezicular de ACh

Muscarinici

carbachol

edrofoniu

Muscarinici

atropina

Sinapsa Colinergica

Sindr. M.Gravis...

ACh

ACh

fizostigmina

vesamicol

hemicolinium

AChAch

AChE

Colina + Ac-Colina + Ac -

ACh

Colina

AcCoA

ChAT

Nicotinici nn.

lobelina

Nicotinici musc.

suxametoniu

Nicotinici nn.

hexametoniu

Nicotinici musc.

D-tubocurarina

Boron pag. 315

Sisteme conectate difuz de la nivelul sistemului nervos central, care folosesc transmițătorii modulatori.

Boron pag. 310

neuroleprinelor = neurolepticelor 314

Peptide neuroactive Boron pag. 317

Efectele reglatoare ale norepinefrinei.

Boron pag. 320

Receptori ionotropi și metabotropi

Boron pag. 321

Efecte divergente și convergente asupra canalelor membranare.

Boron pag. 322

Boron pag. 325

Boron pag. 326

Fiziologia și structura canalelor cu receptor GABA

Factorul determinantpentru ca o sinapsă să fie potențată sau deprimată îl reprezintă frecvența de stimulare a sinapselor. Spre exemplu, câteva sute de stimuli cu o frecvență de 50 Hz generează PTL; același număr de stimuli dar cu o frecvență de 10 Hz evocă un efect minim, pentru ca la 1 Hz

să producă DTL. Boron pag. 332

Transmiterea sinaptică

electrică

Boron pag. 160

Un model tridimensionalal sinapsei electrice:

A. Secţiune prin sinapsă. Fiecare din cele două membrane conţine câte o jumătate din canalul sinaptic.

B.Conformaţia conexonului

variază cu starea închis/deschis.

Particularități functionale:-mecanism molecular-sens, durată-control

-voltaj membranar-Ca, pH,

Transmiterea nonsinaptică

Transmiterea efaptică

...ephaptic coupling plays a significant rolein the propagation of the slow hippocampal periodic activity. Moreover, these results indicate that a neural network can give rise to sustained self-propagating waves by ephaptic coupling, suggesting a novel propagation mechanism for neural activity under normal physiological conditions.

Chia-Chu Chiang et al. Slow periodic activity in the longitudinal hippocampal slice can self-propagate non-synaptically by a

mechanism consistent with ephaptic coupling. J Physiol. 2018 Oct 8.

-Slow periodic activity can propagate with speeds around 0.1 m/s and be modulated by weak electric fields.

Chia-Chu Chiang et al. Slow periodic activity in the longitudinal hippocampal slice can self-propagate non-synaptically by a

mechanism consistent with ephaptic coupling. J Physiol. 2018 Oct 8.

-Slow periodic activity in the longitudinal hippocampal slice can propagate without chemical synaptic transmission or gap junctions, but can generate electric fields which in turn activate neighboring cells.

-endogenous electric fields... play a significant role in the self-propagation of slow periodic activity in the hippocampus.

Transmiterea auto-paracrină

Transmiterea nonsinaptică

Boron pag. 48

-Conducerea potențialului

Neuronii primesc, combină, transformă, depozitează și transmit informația

Potențialele de acțiune sunt fixe în amplitudine, nu gradate, și au o formă constantă. Deci, cum este informațiacodificată / decodificată în / din potențialele de acțiune?