ANALISI DEGLI EVENTI ELETTRICI SINAPTICI REGISTRATI POSTSINAPTICAMENTE

Presentazione sul tema: "ANALISI DEGLI EVENTI ELETTRICI SINAPTICI REGISTRATI POSTSINAPTICAMENTE"— Transcript della presentazione:

1 ANALISI DEGLI EVENTI ELETTRICI SINAPTICI REGISTRATI POSTSINAPTICAMENTE

2 Eventi sinaptici evocati vs. non evocati
 Eventi sinaptici evocati: risposte elettriche postsinaptiche innescate da una qualche forma di attivazione dell’elemento presinaptico indotta da uno stimolo  Eventi sinaptici non evocati: eventi elettrici postsinaptici osservati indipendentemente dall’applicazione di stimoli – Eventi spontanei (sPSPs, sPSCs) – Eventi in miniatura (mPSPs, mPSCs)

3 Eventi sinaptici non evocati: potenziali sinaptici in miniatura (mEPP, miniature end-plate potentials) nella giunzione neuromuscolare

4 Distribuzione temporale degli eventi in miniatura: ipotesi dell’indipendenza

5 Distribuzione temporale degli eventi in miniatura: ipotesi dell’indipendenza

6 Distribuzione temporale degli eventi in miniatura: ipotesi dell’indipendenza

7 Eventi sinaptici evocati: l’ipotesi del rilascio quantale
• In neurotrasmettitore è rilasciato dal terminale presinaptico in pacchetti discreti o quanti; • il rilascio dei quanti avviene in corrispondenza di n siti di rilascio ciascuno dei quali opera indipendentemente dagli altri; • in condizioni basali la probabilità di rilascio del quanto a ogni sito (p) è bassissima ma non nulla; • la depolarizzazione del terminale presinaptico aumenta la probabilità di rilascio di ogni quanto (p); • l’enorme aumento di p all’arrivo del potenziale d’azione presinaptico determina un rilascio quasi sincrono di un gran numero di quanti.

8 Probabilità di k eventi di rilascio su n siti: distribuzione binomiale

9 Probabilità di k eventi di rilascio dato un numero medio di quanti rilasciati m = n·p: distribuzione di Poisson

10 Primo test di distribuzione poissoniana: stima di m dalla frequenza delle failure

11 Secondo test di distribuzione poissoniana: stima di m dal coefficiente di variazione (CV)

12 Terzo test di distribuzione poissoniana: interpolazione del grafico di distribuzione di frequenza

13 L’analisi quantale degli EPP in basso Ca2+ e alto Mg2+

14 Analisi quantale in sinapsi interneuroniche: strategie sperimentali per la registrazione di eventi unitari • stimolazione minima (stimolazione extracellulare); • registrazioni paired (stimolazione intracellulare).

15 Test di distribuzione binomiale (I)

16 Test di distribuzione binomiale (II)

17 Analisi quantale: neuroni CA1
[Da Kullmann & Nicoll, 1992]

18 Analisi quantale: stima dei parametri quantali prima e dopo LTP
Controllo LTP [Da Kullmann & Nicoll, 1992]

19 Metodi alternativi di stima delle variazioni di p e/o di m
1. Frequenza degli eventi in miniatura 2. Frequenza delle failure 3. Analisi delle modificazioni del coefficiente di variazione (CV)

20 CV e sue variazioni in corso di LTP

21 Sinapsi postsinapticamente silenti e loro reclutamento nell’LTP NMDA-dipendente
[Da Isaac et al., 1995]

22 Sinapsi postsinapticamente silenti e loro reclutamento nell’LTP NMDA-dipendente
[Da Isaac et al., 1995]

23 Metodi alternativi di stima delle variazioni di p e/o di m
1. Frequenza degli eventi in miniatura 2. Frequenza delle failure 3. Analisi delle modificazioni del coefficiente di variazione (CV) 4. Analisi della paired-pulse facilitation / paired-pulse depression

24 Facilitazione e depressione a breve termine
Controllo Basso Ca2+, alto Mg2+ 8 ms Depressione a breve termine Facilitazione

25 Paired-pulse facilitation / depression
[Da Manabe et al., 1993]

26 Paired-pulse facilitation in condizioni basali e nel corso di LTP
[Da Manabe et al., 1993]

27 Stima della conduttanza e del numero dei canali postsinaptici: analisi delle fluttuazioni in condizioni non stazionarie [Da Benke et al., 1992]