Classi di cellule del sistema nervoso Cellule nervose Unita` morfologica e funzionale del sistema nervoso (neurone) Cellule gliali Funzione di sostegno

Cellule gliali Astroglia funzione di sostegno e nutritiva Oligodendroglia Formazione e mantenimento della mielina Microglia azione fagocitaria

Il neurone Il neurone e’un’unita’: anatomica funzionale genetica neuroblasto trofica

Classi di neuroni Neurone unipolare Neurone bipolare Neurone multipolare Interneurone

Il neurone Unita` ricevente Unita` di trasmissione Corpo cellulare Dendriti Recettori Unita` di trasmissione Assone Terminazioni presinaptiche Neurotrasmettitori

Corpo cellulare Centro metabolico del neurone Nucleo Reticolo endoplasmatico (corpi di Nissl) Apparato del Golgi

Membrana cellulare Doppio strato lipidico che contiene proteine di canale proteine di segnale (recettori)

Assone unita’ di trasmissione Conduzione di segnali elettrici Mielina Nodi di Ranvier Trasporto assonico (microtubuli) Anterogrado Retrogrado

Terminazione presinaptica unita’ di trasmissione Funzione secretoria Vescicole sinaptiche corpuscoli che contengono neurotrasmettitori Neurotrasmettitori molecole in grado di influenzare l’attivita’ di altre cellule

Terminazione presinaptica I neurotrasmettitori sintetizzati nel nucleo, sono immagazzinati nelle vescicole, trasportati nella terminazione presinaptica e liberati nella sinapsi per esocitosi a seguito di un impulso nervoso

Conduzione nervosa potenziale di riposo potenziali d’azione Aspetto chiave per la comprensione della conduzione nervosa e’ il potenziale di membrana a riposo, ovvero la differenza di carica fra l’esterno e l’interno della cellula

Potenziale di membrana a riposo Esiste una differenza di potenziale di circa 70mV fra l’interno e l’esterno della membrana Tale differenza e’ dovuta ad una maggiore concentrazione di sali con carica negativa all’interno della cellula nervosa

Ioni che contribuiscono al potenziale di riposo Ioni a carica positiva sodio (Na) potassio (K) Ioni a carica negativa cloro (Cl) proteine a carica negativa

Che cosa mantiene il potenziale di riposo? La diversa distribuzione di ioni ai due lati della membrana e’ mantenuta dall’interazione di diversi fattori

Fattori che tendono a diminuire la differenza di potenziale Movimento casuale - gradiente di concentrazione ioni tendono a muoversi verso aree a bassa concentrazione gradiente elettrico ioni tendono ad allontanarsi da un’area in cui si sono accumulate cariche del loro segno

Fattori che tendono a mantenere la differenza di potenziale Caratteristiche della membrana cellulare: permeabilita’ selettiva della membrana (canali ionici): ioni K e Cl attraversano liberamente la membrana attraverso proteine canale pompe sodio/potassio che spingono ioni Na fuori dalla cellula e trasportano ioni K dentro la cellula

Generazione e conduzione dei potenziali postsinaptici (PPSP) I neurotrasmettitori (NT) liberati nello spazio sinaptico si legano a recettori situati nella membrana postsinaptica, innescando effetti di: depolarizzazione (diminuzione del potenziale di riposo da -70 a -67 mV) iperpolarizzazione (aumento del potenziale di riposo da -70 a -72 mV)

I potenziali postsinaptici Depolarizzazioni postsinaptiche Potenziali postsinaptici eccitatori (PPSE) aumentano la probabilita’ che il neurone scarichi Iperpolarizzazioni postsinaptiche Potenziali postsinaptici inibitori (PPSI) riducono la probabilita’ che il neurone scarichi PPSE e PPSI sono risposte graduate

Integrazione dei PPS Somma algebrica di tutte le attivita’ sinaptiche (PPSE e PPSI) determina se l’effetto finale sara’ eccitatorio o inibitorio

Intensita` del PPS viene determinata da: fattore temporale: frequenza di scarica proporzionale alla quantita` di neurotrasmettitori rilasciati fattore spaziale: area ricettiva raggiunta proporzionale alla quantita` di recettori attivati

Sequenza di trasmissione: eccitatoria ed inibitoria

Potenziale d`azione (o impulso nervoso) Espressione di un`inversione di polarita` (+30 mV) che si propaga senza decremento lungo l`assone Propagazione continua o saltatoria Propagazione continua Propagazione saltatoria

Potenziale d`azione (o impulso nervoso) Espressione di una inversione di polarita` (+30/50 mV) mediata da canali ionici voltaggio-dipendenti Evento di membrana che non influenza le concentrazioni relative degli ioni

Struttura della Sinapsi Terminazione presinaptica Fessura sinaptica Cellula postsinaptica Neurone Ghiandola Muscolo

Tipi di sinapsi criterio topografico sinapsi asso-dendritica sinapsi asso-somatica sinapsi dendro-dendritica sinapsi asso-assonica

Trasmissione sinaptica Neutrosmettitore (NT) e recettore sono in rapporto chiave-serratura

Recettore Che cos`e` Come agisce Grossa molecola proteica immersa nella membrana cellulare che si adatta in maniera specifica ad un dato NT (rapporto chiave-serratura) Come agisce l`interazione con il NT altera la forma tridimensionale della proteina, innescando: PPSE/PPSI di un neurone Contrazione muscolare Stimolazione ghiandolare

Sottotipi recettoriali Le diverse classi di recettori controllate da un singolo neurotrasmettitore costituiscono sottotipi recettoriali I vari sottotipi sono localizzati in regioni cerebrali diverse e reagiscono in modo diverso allo stesso NT

Tipi di recettore Recettori associati a canale ionico Recettori associati a proteina G

Recettore associato a canale ionico Quando il NT si lega al recettore canale, il canale si apre o si chiude, producendo un’immediata variazione del potenziale di membrana

Recettore associato a proteina G Quando un NT vi si lega, una parte della proteina G si stacca e puo’ attivare un canale ionico, generando PPSE/PPSI indurre la sintesi di un secondo messaggero

Recettore associato a proteina G Possibili effetti del secondo messaggero: legarsi ad un canale ionico generando PPSI/PPSE influenza sul metabolismo cellulare modulazione dell’espressione genica del neurone

I neurotrasmettitori cerebrali Piccole proteine specializzate nel trasferimento di segnali all`interno dei circuiti neuronali

Tipi di neurotrasmettitori A basso peso molecolare Ad alto peso molecolare

Neurotrasmettitori a basso peso molecolare monoamine noradrenalina, dopamina, adrenalina, serotonina aminoacidi Acido amminobutirrico (GABA), Acido glutammico, Glicina, Aspartato gas solubili acetilcolina

Neurotrasmettitori ad alto peso molecolare neuropeptidi endorfine

Vita del neurotrasmettitore Sintesi nel corpo cellulare Immagazzinamento nelle vescicole Trasporto assonale verso terminazioni presinaptiche Liberazione a seguito di PPSE Interazione con un recettore disattivazione

Meccanismi di disattivazione del neurotrasmettitore Riassorbimento attraverso pompe presinaptiche Degradazione enzimatica a livello di spazio sinaptico

Farmaci psicoattivi Agiscono a livello di trasmissione sinaptica farmaci agonisti potenziano l`attivita`di un NT Aumentando la quantita` di precursori bloccandone la degradazione o il riassorbimento a livello sinaptico Attivandone i recettori postsinaptici farmaci antagonisti indeboliscono l`effetto del NT inattivandone i recettori postsinaptici Potenziando i processi di degradazione e riassorbimento

Esempi di farmaci psicoattivi Morbo di Parkinson: agonista della dopamina (precursore) Depressione: agonisti di serotonina e noradrenalina (diminuzione dei processi di riassorbimento e degradazione)