Popolazioni distinte di neuroni corticali sono caratterizzate da proprietà di firing diverse

Presentazione sul tema: "Popolazioni distinte di neuroni corticali sono caratterizzate da proprietà di firing diverse"— Transcript della presentazione:

1 La frequenza della scarica ripetitiva di PA dipende dall’entità dello stimolo depolarizzante

2 Popolazioni distinte di neuroni corticali sono caratterizzate da proprietà di firing diverse

3 Una sottopopolazione di neuroni regular spiking manifesta il fenomeno dell’adattamento
Registrazioni da due diversi neuroni dello strato V della corteccia sensorimotoria di ratto [da Franceschetti et al., 1998]

4 Qual è il significato dell’adattamento?
Versante sensitivo: 1. Enfasi sul cambiamento del livello di input 2. Compensazione dei ritardi nei processi di trasduzione Versante motorio: 1.  rapidità degli effetti di sommazione 2. Compensazione dell’inerzia   Accelerazione dell’inizio del movimento

5 In presenza di adattamento la frequenza di scarica è in relazione con la velocità di applicazione dello stimolo

6 L’iperpolarizzazione postuma (AHP) che segue il PA presenta diverse fasi
Registrazione da un neurone del nucleo motore dorsale del vago [da Sah, 1996]

7 Medium-rate AHP e slow AHP sono attività-dipendenti

8 mAHP e sAHP sono Ca2+-dipendenti

9 mAHP e sAHP sono Ca2+-dipendenti

10 Adattamento e sAHP vanno di pari passo

11 Scarica di potenziali d’azione e aumenti della [Ca2+]i

12 mAHP e sAHP sono sottese da correnti uscenti di K+
Neuroni del ganglio celiaco di cavia [da Cassel & McLachlan, 1987] Neurone del nucleo motore dorsale del vago [da Sah, 1996]

13 ImAHP e IsAHP sono Ca2+-dipendenti
Control 0 Ca2+, 2-mM Mn2+ Wash Neuroni del ganglio celiaco di cavia [da Cassel & McLachlan, 1987]

14 I canali di tipo BK

15 I canali del K+ Ca2+-attivati
Canali di tipo SK • Bassa conduttanza (5-15 pS) • Operati esclusivamente dalla [Ca2+]i • Alta sensibilità al Ca2+ • Bloccati dall’apamina (tossina dalla Apis mellifica) (non tutti) • Nei neuroni sostengono la mAHP • Corrente macroscopica: ImAHP Canali di tipo BK • Alta conduttanza ( pS) • Operati dalla [Ca2+]i e dal potenziale transmembranario • Bassa sensibilità al Ca2+ a potenziale negativo • Bloccati da tossine di scorpione (caribdotossina, iberiotossina) • Nei neuroni contribuiscono alla fAHP • Corrente macroscopica: IC

16 Canali di tipo SK apamina-sensibili
Inside-out, [Ca2+]out = 260 nM, K+ simmetrico [da Park, 1994] Outside-out, [Ca2+]in = 1 M, K+ simmetrico. Vm = -50 mV [da Lang & Ritchie, 1990]

17 mAHP e ImAHP sono abolite dall’apamina
Neurone del nucleo motore dorsale del vago [da Sah, 1996] Cellula piramidale della corteccia sensorimotoria di ratto [da Schwindt et al., 1988]

18 La ImAHP riduce la frequenza di scarica
Cellula piramidale della corteccia sensorimotoria di ratto [da Schwindt et al., 1988]

19 Sensibilità al Ca2+ e al potenziale dei canali BK

20 I canali BK sono sensibili alla caribdotossina
Apamin Control CTx CTx + apamin

21 Ruolo dei canali BK nella ripolarizzazione dal potenziale d’azione e nella fAHP
Cellula piramidale di CA1 dell’ippocampo di ratto [da Pools & Johnston, 1999]

22 Ruoli delle correnti di K+ Ca2+-attivate neuronali
• ImAHP determina una riduzione della frequenza della scarica ripetitiva in modo Ca2+-dipendente. • IsAHP sostiene il fenomeno dell’adattamento. • IC contribuisce alla ripolarizzazione del PA somatico e alla fAHP.

23 Una famiglia di canali voltaggio-dipendenti del K+ dalla Drosophila

24 Struttura dei canali voltaggio-dipendenti del K+ (Kv)

25 Classificazione molecolare dei canali del K+

26 Classificazione molecolare dei canali del K+

27 Struttura dei canali del K+ Ca2+-attivati

28 Classificazione molecolare dei canali del K+

29 Struttura dei canali del K+ Ca2+-attivati

30 La IsAHP è attivata da aumenti della [Ca2+]i nella massa del citoplasma