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  1. Introducción • La neurona, estructura y una clasificación • La membrana, iones y canales iónicos • El potencial de membrana • El potencial de reposo de la membrana • Canales: canales pasivos y activos • Sinapsis y neurotransmisores • Transformación de la señal: 4 regiones funcionales • El potencial receptor y el potencial sináptico • El potencial de acción (PA) Bibliografía: capítulo 2 de KSJ2

  2. La Neurona Dendritas apicales Cono de arranque Dendritas basales Célula presináptica Sinapsis • Terminal presináptico • Espacio sináptico • Dendrita postsináptica Células postsinápticas KJSesp-F2.1

  3. Una clasificación neuronal Según el número de prolongaciones del cuerpo celular KSJ-F2.4

  4. Membrana, Canales e Iones BCP-F3.7

  5. Bicapa de fosfolípidos Cabeza hidrófila Cola hidrófoba BCP-F3.3

  6. KSJ2-F7.1 Para que un ión se traslade desde su entorno acuoso hasta el interior (donde están las colas de la doble capa, a las que no les gusta el agua) se le debe proporcionar gran cantidad de energía que le permita vencer las fuerzas de atracción entre él y las moléculas de agua circundantes: Por ello la capa es completamente impermeable a los iones. BCP-F3.3 Interior: colas hidrófobas Exterior: cabeza hidrófila

  7. Estructura de los canales Se requieren 4-6 moléculas de polipéptidos para formar un poro BCP-F3.6

  8. Medio extracelular Célula Sodio: Na+ Cloro:Cl– Potasio: K+ Calcio: Ca++ K+ Aniones Na+ Cl– Ca++

  9. Concentración de iones en el axón gigante del calamar Los valores de estas concentraciones en vertebradosson un factor 2 o 3 menor, sin embargo la relación entre ellas es similar. KSJ-Tabla7.1

  10. Potencial de membrana La membrana bloquea la difusión de iones, lo que da lugar a una diferencia de potencial: Si se abren canales, los iones pueden pasar y afectan a Vm: • la entrada de cationes o salida de aniones despolarizan la neurona • La salida de cationes o la entrada de aniones la hiperpolarizan

  11. Potencial de reposo de la membrana Potencial de reposo de la membrana, toma valores tales entre -60mV y –70mV

  12. La membrana es un condensador KSJ

  13. Tipos de canales 1. Pueden ser selectivos al tipo de ión: canales de K+, Na+, de Ca2+, ... 2. Pueden ser activos o pasivos 3.Los activos difieren en el mecanismo de activación: Un canal se abre o cierra siguiendo alteraciones de diverso tipo que sufre su microentorno. DA-Cap1

  14. Canal pasivo KSJ

  15. Canal de Na+ activado por voltaje Cerrado: cerrado y activable Activo: abierto despolarización repolarización Refractario: cerrado e inactivable KJS-F9.9

  16. Canales activados por ligando (neurotransmisores) • Activación directa • Activación indirecta KSJ-F13.1

  17. Canal activado por acetilcolina (Ach) KSJ-F11.13

  18. Canales activados por glutamato • receptor AMPA • receptor NMDA • activación indirecta KSJ-F12.5

  19. Sinapsis (química) DA, Cap 1

  20. Regiones Funcionales de una neurona:Transformación de la señal Normalmente poseen 4 regiones funcionales a través de las cuales transforman la señal: • de recepción o entrada • de activación • de conducción • de emisión

  21. Regiones Funcionales La neurona transforma la señal KSJ2-F2.8

  22. 1: Etapa de entrada (input) Neurona sensorial: la señal se transforma en un potencial receptor Interneurona: la señal se transforma en un potencial postsináptico

  23. Neurona sensorial – Potencial Receptor Transduce la señal original (estímulo físico) en actividad eléctrica Unión neuromuscular: un estiramiento del músculo abre el poro de los canales iónicos, esto altera el potencial de reposo de la membrana. La alteración del potencial es el potencial receptor, que es la primer representación del estiramiento (señal original) Este potencial es típicamente despolarizante (no en la retina) KSJ-F2.10

  24. Potencial Post-sináptico PSP

  25. Son graduados: su amplitud es función del estiramiento (receptor) o de la cantidad de neurotransmisor recibido (interneurona) Son señales locales: el mecanismo que las genera no es capaz de propagarlas. Su amplitud decrece mucho luego de 1 o 2 mm. El potencial receptor es típicamente despolarizante, los fotoreceptores son un contra ejemplo. El potencial sináptico puede ser Despolarizante: se dice que la sinapsis es excitadora Hiperpolarizante: se dice que la sinapsis es inhibidora El efecto sobre la célula postsináptica depende del tipo de molécula receptora.

  26. 2y3 - Integración y Potencial de Acción (PA) Cono de arranque (axon hillock) PA o espiga

  27. Integración y PA KSJ2-F13.3

  28. Transformación de la señal en un código de frecuencia El PA codifica la señal en términos de la frecuencia de disparo: Al crecer la amplitud de la señal aumenta la frecuencia de disparo Al crecer la duración de la señal aumenta el tiempo en que se producen espigas

  29. Señales locales y propagadas Efecto de la señal Amplitud Sumación Modo de propagación Duración KSJ2-Cuadro2.1

  30. Ejemplo de las 4 funciones: neurona sensorial Ejemplo KSJesp-F2.10

  31. Transformación de la señal: resumen

  32. La interconexión de las neuronas produce comportamientos y otras cosas: aprendizaje, memoria, ...

  33. Un reflejo monosináptico: el Reflejo Patelar (extensión de la rodilla) Un golpe en la rodilla estira al cuádriceps. Esto desencadena un proceso que produce la contracción del cuádriceps y la relajación simultánea del bíceps. La pierna se extiende. KSJ-F2.5

  34. KSJ2-F2.6

  35. Inhibición Elimina la actividad de las vías oponentes Amoritgua la actividad del mismo sistema KSJ2-F2.13

  36. Secuencia de señales en la acción refleja KSJ2-F2.12

  37. Fin de la Introducción